[發明專利]高電導率的共摻雜氧化鎵晶體及其制備方法

有效

• 申請號: 201710011291.8
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106868593B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 夏長泰;張宏哲;王林軍;賽青林;周威;齊紅基;潘明艷
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: C30B29/16
• 分類號: C30B29/16;C30B13/00
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種共摻雜氧化鎵單晶晶體，其特征在于，通過Sn和In離子摻雜形成n型導電的晶體，化學式為Ga_2-2x-2yIn_2xSn_2yO_3+y，其中x＝10～30mol％，y＝0.005～1mol％。

2.根據權利要求1所述的共摻雜氧化鎵單晶晶體，其特征在于，所述x＝10～30mol％，y＝0.1～1mol％。

3.根據權利要求1所述的共摻雜氧化鎵單晶晶體，其特征在于，所述x＝20～30mol％，y＝0.005～1mol％。

4.根據權利要求1所述的共摻雜氧化鎵單晶晶體，其特征在于，所述x＝20～30mol％，y＝0.1～1mol％。

5.根據權利要求1所述的共摻雜氧化鎵單晶晶體，其特征在于，所述y＝1mol％。

6.根據權利要求4所述的共摻雜氧化鎵單晶晶體，其特征在于，所述x＝30mol％。

7.一種權利要求1～5任一所述的共摻雜氧化鎵單晶晶體的制備方法，

其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)配料：采用高純Ga₂O₃、SnO₂和In₂O₃為原料，根據化學式Ga_2-2x-2yIn_2xSn_2yO_3+y，x＝10～30mol％，y＝0.005～1mol％，按摩爾比稱取原料；

(2)混料：將稱取的原料混合在一起，放入清潔后的聚四氟乙烯球磨罐中，然后放入經過清洗的瑪瑙球，并加入無水乙醇，放在球磨機上球磨12h～24h；

(3)烘干：將球磨罐放在烘箱里面，在80℃～100℃下烘烤3h～6h直至乙醇完全揮發；(4)燒結：用有機彈性塑料模具在等靜壓中壓成料棒，然后將料棒放入馬弗爐中燒結；(5)長晶：將燒結好的料棒裝入浮區爐中作為上料棒，以純的β-Ga₂O₃晶體作為下面生長用的籽晶，在空氣氣氛中進行晶體生長；晶體生長完畢后，待爐溫降至室溫，取出晶體。

8.根據權利要求7所述的共摻雜氧化鎵單晶晶體的制備方法，其特征是在于，晶體的生長速度為4.5-6mm/h，轉速為8-12rpm。