[發(fā)明專利]采用閉管化學(xué)氣相傳輸方式生長Ga2O3單晶的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610333352.8
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN107400919A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇杰;劉彤;劉京明;趙有文
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: C30B25/00
• 分類號: C30B25/00;C30B29/16
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 任巖

1.一種采用閉管化學(xué)氣相傳輸方式生長Ga₂O₃單晶的方法，其特征在于包括：

在封閉的石英管內(nèi)，一端放入Ga₂O₃粉末作為源；另一端作為生長區(qū)，放入生長Ga₂O₃的籽晶；

控制源區(qū)與生長區(qū)的溫度分布來實(shí)現(xiàn)源區(qū)至生長區(qū)的氣相傳輸，生長Ga₂O₃單晶。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用閉管化學(xué)氣相傳輸方式生長Ga₂O₃單晶的方法，其特征在于，生長過程中在所述源中放入的碳粉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用閉管化學(xué)氣相傳輸方式生長Ga₂O₃單晶的方法，其特征在于，所述籽晶直徑與所述石英管的內(nèi)徑相同，使所述Ga₂O₃籽晶能放置在所述石英管內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用閉管化學(xué)氣相傳輸方式生長Ga₂O₃單晶的方法，其特征在于，所述石英管內(nèi)位于源區(qū)放置有石英舟，以盛放所述源。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用閉管化學(xué)氣相傳輸方式生長Ga₂O₃單晶的方法，其特征在于，封閉石英管的具體步驟為：使用一端為平面封口的石英管作為外管，籽晶放置在外管的平面端，再選用一個(gè)外徑與籽晶片直徑相同的石英通管作為內(nèi)管，用來頂住籽晶片，放置一個(gè)直徑小于內(nèi)管內(nèi)徑的用來盛放所述源的石英舟于內(nèi)管中，放置位置與籽晶位置相對，隨后外管連接真空系統(tǒng)，抽真空后用石英封泡封管。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用閉管化學(xué)氣相傳輸方式生長Ga₂O₃單晶的方法，其特征在于，所述籽晶為藍(lán)寶石襯底基片或氧化鎵單晶片、GaN單晶片、ZnO單晶片或者A1N單晶片。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用閉管化學(xué)氣相傳輸方式生長Ga₂O₃單晶的方法，其特征在于，放入的碳與氧化鎵的重量比為1∶100-1∶50。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用閉管化學(xué)氣相傳輸方式生長Ga₂O₃單晶的方法，其特征在于，氣相傳輸時(shí)，源區(qū)的溫度是1050-1200℃，生長區(qū)的溫度是950-1100℃，溫度梯度是2-4℃/cm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用閉管化學(xué)氣相傳輸方式生長Ga₂O₃單晶的方法，其特征在于，氣相傳輸進(jìn)行生長的時(shí)間為70-100小時(shí)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用閉管化學(xué)氣相傳輸方式生長Ga₂O₃單晶的方法，其特征在于，所述籽晶的直徑是25.4毫米-76.2毫米。