[发明专利]一种同质外延生长氮化铝单晶的方法

摘要

本发明公开了一种同质外延生长氮化铝单晶的方法，将用于生长氮化铝单晶的氮化铝籽晶直接放在坩埚底部，将氮化铝原料放在坩埚中上部，倒置原料区和生长区，避免了传统籽晶粘接工艺带来的粘接剂层有气泡、籽晶表面污染等缺点。在升温阶段，控制生长区温度大于原料区温度，即T2＞T1，并短时保温，进一步清除掉籽晶表面污染及损伤层；在晶体生长阶段，保持低压及特定温差，使T1＞T2，保证了较大传质速率以及晶体生长速率；在降温阶段，再次控制生长区温度大于原料区温度，即T2＞T1，有效的抑制了后期的二次形核，提高了晶体的生长质量。

主权项

1.一种同质外延生长氮化铝单晶的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将氮化铝籽晶放入坩埚中，并在所述坩埚中放入氮化铝原料，氮化铝籽晶所在的区域为生长区，氮化铝原料所在的区域为原料区，原料区位于生长区的上方，将所述坩埚放入炉体中，对所述炉体抽真空，接着向所述炉体中通入高纯氮气，保持所述炉体中的氮气气压为60‑100Kpa，原料区的温度为T1，生长区的温度为T2，加热所述坩埚，同时对生长区和原料区进行升温，在此过程中保持T2＞T1；（2）保持所述炉体中的氮气气压为60‑100Kpa，加热所述坩埚，使T2升至2000‑2300℃，在此过程中保持T2＞T1，控制两者之间的温差为50‑200℃；保温一段时间；（3）保持所述炉体中的氮气气压为60‑100Kpa，对生长区和原料区同时进行升温，当T2升至2100‑2400℃时，此时T1＞T2，控制两者之间的温差为50‑200℃；（4）抽取所述炉体中的高纯氮气，使所述炉体中的氮气气压为30‑60Kpa，保持 T2为2100‑2400℃，T1＞T2，两者之间的温差为50‑200℃；保温一段时间；（5）向所述炉体中通入高纯氮气，使所述炉体中的氮气气压为60‑100Kpa，对生长区和原料区同时进行降温，使T2＞T1，在T2下降至1000℃之前，控制两者之间的温差为50‑200℃。