[發(fā)明專利]摻雜氧化鎵晶體及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710124917.6
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN108531989A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏長泰;賽青林;周威;齊紅基
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所
• 主分類號: C30B29/16
• 分類號: C30B29/16;C30B13/00;C30B11/00;C30B15/00;H01L31/032
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 王仙子

1.一種摻雜氧化鎵晶體，氧化鎵晶體經(jīng)摻雜形成N型導(dǎo)電體，摻雜元素為鈮，摻雜濃度范圍為小于等于0.8mol％。

2.如權(quán)利要求1所述的摻雜氧化鎵晶體，其特征在于，所述氧化鎵晶體為單斜晶系的β-Ga₂O₃晶體。

3.如權(quán)利要求1或2所述的摻雜氧化鎵晶體，其特征在于，鈮摻雜濃度范圍為0.0001～0.8mol％。

4.如權(quán)利要求1或2所述的摻雜氧化鎵晶體，其特征在于，所述摻雜氧化鎵晶體的電阻率在5.5×10^-3～3.6×10²Ω·cm，載流子濃度在9.55×10¹⁶～1.8×10¹⁹/cm³。

5.一種如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的摻雜氧化鎵晶體的制備方法，包括：

提供氧化鎵粉末和氧化鈮粉末，氧化鈮的配比為小于等于0.8mol％；

使得所述氧化鎵粉末和氧化鈮粉末混合后進行晶體生長，獲得摻雜氧化鎵晶體。

6.如權(quán)利要求5所述的摻雜氧化鎵晶體的制備方法，其特征在于，所述氧化鎵粉末的純度為6N以上，所述氧化鈮粉末的純度為4N以上。

7.如權(quán)利要求5所述的摻雜氧化鎵晶體的制備方法，其特征在于，所述氧化鎵粉末和氧化鈮粉末中氧化鈮的配比為0.0001～0.8mol％。

8.如權(quán)利要求5所述的摻雜氧化鎵晶體的制備方法，其特征在于，所述氧化鎵粉末和氧化鈮粉末在有機溶劑中混合均勻。

9.如權(quán)利要求8所述的摻雜氧化鎵晶體的制備方法，其特征在于，使得所述氧化鎵粉末和氧化鈮粉末在有機溶劑中混合均勻為在密封環(huán)境下在球磨機中混料12h-24h。

10.如權(quán)利要求8所述的摻雜氧化鎵晶體的制備方法，其特征在于，進行晶體生長包括：

對混合后的粉末進行烘干去除有機溶劑；

將混合后的粉末壓制成料棒；

進行燒結(jié)使得氧化鎵和氧化鈮發(fā)生固相反應(yīng)，形成多晶料；

提供籽晶，利用所述多晶料進行生長，獲得摻雜氧化鎵晶體。

11.如權(quán)利要求10所述的摻雜氧化鎵晶體的制備方法，其特征在于，所述烘干為在80℃～100℃下烘烤3h～6h。

12.如權(quán)利要求10所述的摻雜氧化鎵晶體的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)為在馬弗爐中1400℃～1600℃燒結(jié)10h-20h。

13.如權(quán)利要求10所述的摻雜氧化鎵晶體的制備方法，其特征在于，所述籽晶為氧化鎵晶體。

14.如權(quán)利要求5所述的摻雜氧化鎵晶體的制備方法，其特征在于，所述生長的速度為2～6mm/h，轉(zhuǎn)速為5～15rpm。