[發明專利]一種N型磷化銦單晶的配方及其制備方法

在審

• 申請號: 201810306052.X
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108265334A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 文松;葛如松
• 申請（專利權）人: 深圳市東一晶體技術有限公司
• 主分類號: C30B29/40
• 分類號: C30B29/40;C30B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及磷化銦單晶制備技術領域，尤其是一種N型磷化銦單晶的配方，其特征在于，包括以下原料組份；InP多晶料99.5克，單質錫0.1?0.5克，三氧化二硼32克，紅磷，InP籽晶。通過嚴格控制化學配比，同時建立良好的熱場，使熔體內徑向溫度梯度和縱向溫度梯度更加合理，制備出殘余應力小、位錯密度低、電學參數均勻的高質量N型磷化銦晶體。

技術領域

本發明涉及磷化銦單晶制備技術領域，尤其涉及一種N型磷化銦單晶的配方及其制備方法

背景技術

磷化銦(InP)是重要的III-V族化合物半導體材料之一，是繼硅、砷化鎵之后的新一代電子功能材料，與砷化鎵(GaAs)相比，其優越性主要在于高的飽和電場飄移速度、導熱性好以及較強的抗輻射能力等，因此InP晶片通常用于新型微電子、光電子元器件制造。

InP單晶材料按電學性質主要分N型InP、P型InP和半絕緣InP單晶，N型InP單晶用于光電器件，N型InP單晶的長波長(1.3-1.55μm)發光二極管、激光器和探測器已用于光纖通信系統，半絕緣InP襯底上可以制作高速、高頻、寬帶、低噪聲微波、毫米波電子器件。

目前的制備N型磷化銦單晶，N型磷化銦單晶的生長，熱場都是制備N型磷化銦單晶的關鍵因素，熱場調節結果直接影響N型磷化銦單晶生長時的溫度梯度，從而改變材料中的熱應力，影響位錯密度的大小和分布，N型磷化銦單晶生長時的固液界面形狀也會隨之改變，最后加工出的晶片電學參數、光學參數的均勻性也會受到影響。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在位錯密度高、電學參數不均勻的缺點，而提出的一種N型磷化銦單晶的配方及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

設計一種N型磷化銦單晶的配方，其特征在于，包括以下原料組份；InP多晶料99.5克，單質錫0.1-0.5克，三氧化二硼32克，紅磷，InP籽晶。

優選的，所述InP多晶料經去離子水多次煮沸清洗，以去除表面的氧化物和殘余雜質。

優選的，所述三氧化二硼為高純脫水三氧化二硼，三氧化二硼含水量在500ppm量級。

優選的，所述紅磷純凈度為6N級。

優選的，所述單質錫純凈度為6N級。

一種N型磷化銦單晶的配方，其制備方法如下：

S1、取InP多晶料99.5克，單質錫0.1-0.5克，三氧化二硼32克，紅磷，InP籽晶裝入PBN坩堝，將PBN坩堝封入與PBN坩堝密合的石英容器中；

S2、對石英容器進行抽真空，并且加熱，壓力控制在2.7-3.5兆帕，溫度控制在1032-1090℃，并且保持時間120小時，得到位錯密度小于1000cm^-2的N型磷化銦單晶。

優選的，所述PBN坩堝呈布氏漏斗形。

優選的，所述石英容器外設有加熱裝置，加熱裝置的加熱元件沿PBN坩堝錐體均勻分布。

優選的，所述PBN坩堝的錐形區相對于中心軸線的傾角θ等于或小于20度，且成梯度遞減。

本發明提出的一種N型磷化銦單晶的配方及其制備方法，有益效果在于：通過嚴格控制化學配比，同時建立良好的熱場，使熔體內徑向溫度梯度和縱向溫度梯度更加合理，制備出殘余應力小、位錯密度低、電學參數均勻的高質量N型磷化銦晶體。

具體實施方式

下面將結合本發明的實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施例一：