[發(fā)明專利]一種導(dǎo)模法生長β相氧化鎵單晶的原料處理方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210483060.8 | 申請日： | 2022-05-06 |
| 公開（公告）號： | CN114574966B | 公開（公告）日： | 2022-08-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 霍曉青;張勝男;王英民;王健;王新月;周傳新;張弛;秦廣闊 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所 |
| 主分類號： | C30B29/16 | 分類號： | C30B29/16;C30B15/34 |
| 代理公司： | 天津中環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 12105 | 代理人： | 王鳳英 |
| 地址： | 300220*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 導(dǎo)模法 生長 氧化 鎵單晶 原料 處理 方法 | ||
1.一種導(dǎo)模法生長β相氧化鎵單晶的原料處理方法，其特征在于，所述原料處理方法有以下步驟：
第一步：裝料，稱取一定量的Ga2O3多晶粉料放入裝有帶縫模具的坩堝中；
第二步：裝爐，將所述裝有帶縫模具的坩堝放入晶體生長爐中，并安裝籽晶，籽晶晶向為[010]方向；
第三步：所述晶體生長爐抽真空后充入CO2氣體，然后進(jìn)行兩次升溫程序，使Ga2O3多晶粉料熔化-凝固-再熔化；所述兩次升溫程序為：首先以500-700℃/h的升溫速度，使所述晶體生長爐爐體升溫至1880-2000℃，保溫2-4h；然后以150-350℃ /h的降溫速度，使晶體生長爐內(nèi)溫度降至1000-1300℃，保溫2-4h；再以500-700℃ /h的升溫速度，使晶體生長爐爐體升溫至1880-2000℃，保溫2-4h；
第四步：所述兩次升溫程序完成后緩慢降低籽晶，使籽晶接觸所述模具縫，待籽晶底部熔化后，向上提拉籽晶，并且對所述晶體生長爐爐體進(jìn)行降溫，開始生長β相氧化鎵多晶；所述待籽晶底部熔化1-10mm后，以40-50mm/h的速率向上提拉籽晶，同時以6-12℃/h的降溫速度進(jìn)行晶體生長爐爐體降溫；
第五步：待β-Ga2O3多晶生長完畢，將生長后的β相氧化鎵多晶完全提拉出至所述模具上方，開始對所述晶體生長爐爐體進(jìn)行降溫；
第六步：開爐，將晶體生長爐內(nèi)CO2氣體放出至常壓，打開爐門，取出β相氧化鎵多晶；
第七步，將生長出的β相氧化鎵多晶料作為β相氧化鎵單晶生長的原料放入單晶生長坩堝中，進(jìn)行β相氧化鎵單晶生長。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)模法生長β相氧化鎵單晶的原料處理方法，其特征在于，第一步中，所述稱取的Ga2O3多晶粉料為500-800g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)模法生長β相氧化鎵單晶的原料處理方法，其特征在于，第三步中，所述晶體生長爐抽真空后充入CO2氣體至0.14-0.17MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)模法生長β相氧化鎵單晶的原料處理方法，其特征在于，第三步中，所述兩次升溫程序為：首先以550-650℃/h的升溫速度，使所述晶體生長爐爐體升溫至1900-2000℃，保溫2-4h；然后以160-300℃/h的降溫速度，使晶體生長爐內(nèi)溫度降至1050-1250℃，保溫2-4h；再以550-650℃ /h的升溫速度，使晶體生長爐爐體升溫至1900-2000℃，保溫2-4h。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的一種導(dǎo)模法生長β相氧化鎵單晶的原料處理方法，其特征在于，晶體生長爐抽真空后充入CO2氣體至0.15MPa，以650℃/h的升溫速度，使?fàn)t內(nèi)溫度升溫至1960℃，保溫4h；以160℃ /h的降溫速度，使?fàn)t內(nèi)溫度降至1250℃，保溫2h；然后以650℃/h的升溫速度，使?fàn)t內(nèi)溫度升溫至1960℃，保溫2h。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的一種導(dǎo)模法生長β相氧化鎵單晶的原料處理方法，其特征在于，晶體生長爐抽真空后充入CO2氣體至0.16MPa，以600℃/h的速度，使?fàn)t內(nèi)溫度升溫至1970℃，保溫3h；以200℃ /h的降溫速度，使?fàn)t內(nèi)溫度降至1150℃，保溫3h；然后以600℃/h的升溫速度，使?fàn)t內(nèi)溫度升溫至1970℃，保溫3h。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的一種導(dǎo)模法生長β相氧化鎵單晶的原料處理方法，其特征在于，晶體生長爐抽真空后充入CO2氣體至0.17MPa，以550℃ /h的速度，使?fàn)t內(nèi)升溫至1990℃，保溫2h；以300℃ /h的降溫速度，使?fàn)t內(nèi)溫度降至1050℃，保溫4h；然后以550℃/h的升溫速度，使?fàn)t內(nèi)溫度升溫至1990℃，保溫2h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)模法生長β相氧化鎵單晶的原料處理方法，其特征在于，第五步中，所述晶體生長爐爐體進(jìn)行降溫速度為500-600℃/h。
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