一种N型磷化铟单晶的配方及其制备方法组成比例

本发明专利技术涉及磷化铟单晶制备技术领域，尤其是一种N型磷化铟单晶的配方，其特征在于，包括以下原料组份；InP多晶料99.5克，单质锡0.1‑0.5克，三氧化二硼32克，红磷，InP籽晶。通过严格控制化学配比，同时建立良好的热场，使熔体内径向温度梯度和纵向温度梯度更加合理，制备出残余应力小、位错密度低、电学参数均匀的高质量N型磷化铟晶体。

Formulation and preparation method of N type InP Single Crystal

The invention relates to the technical field of preparation of indium phosphide single crystal, in particular a formula for N type indium phosphide single crystal, which includes the following raw material components; InP polycrystalline 99.5 grams, single tin 0.1, 0.5 grams, three oxidation two boron 32 grams, red phosphorus, InP seed crystal. The high quality N type indium phosphide crystals with low residual stress, low dislocation density and uniform electrical parameters are prepared by strictly controlling the chemical ratio and establishing a good heat field at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种N型磷化铟单晶的配方及其制备方法
本专利技术涉及磷化铟单晶制备
，尤其涉及一种N型磷化铟单晶的配方及其制备方法
技术介绍
磷化铟(InP)是重要的III-V族化合物半导体材料之一，是继硅、砷化镓之后的新一代电子功能材料，与砷化镓(GaAs)相比，其优越性主要在于高的饱和电场飘移速度、导热性好以及较强的抗辐射能力等，因此InP晶片通常用于新型微电子、光电子元器件制造。InP单晶材料按电学性质主要分N型InP、P型InP和半绝缘InP单晶，N型InP单晶用于光电器件，N型InP单晶的长波长(1.3-1.55μm)发光二极管、激光器和探测器已用于光纤通信系统，半绝缘InP衬底上可以制作高速、高频、宽带、低噪声微波、毫米波电子器件。目前的制备N型磷化铟单晶，N型磷化铟单晶的生长，热场都是制备N型磷化铟单晶的关键因素，热场调节结果直接影响N型磷化铟单晶生长时的温度梯度，从而改变材料中的热应力，影响位错密度的大小和分布，N型磷化铟单晶生长时的固液界面形状也会随之改变，最后加工出的晶片电学参数、光学参数的均匀性也会受到影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在位错密度高、电学参数不均匀的缺点，而提出的一种N型磷化铟单晶的配方及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：设计一种N型磷化铟单晶的配方，其特征在于，包括以下原料组份；InP多晶料99.5克，单质锡0.1-0.5克，三氧化二硼32克，红磷，InP籽晶。优选的，所述InP多晶料经去离子水多次煮沸清洗，以去除表面的氧化物和残余杂质。优选的，所述三氧化二硼为高纯脱水三氧化二硼，三氧化二硼含水量在500ppm量级。优选的，所述红磷纯净度为6N级。优选的，所述单质锡纯净度为6N级。一种N型磷化铟单晶的配方，其制备方法如下：S1、取InP多晶料99.5克，单质锡0.1-0.5克，三氧化二硼32克，红磷，InP籽晶装入PBN坩埚，将PBN坩埚封入与PBN坩埚密合的石英容器中；S2、对石英容器进行抽真空，并且加热，压力控制在2.7-3.5兆帕，温度控制在1032-1090℃，并且保持时间120小时，得到位错密度小于1000cm-2的N型磷化铟单晶。优选的，所述PBN坩埚呈布氏漏斗形。优选的，所述石英容器外设有加热装置，加热装置的加热元件沿PBN坩埚锥体均匀分布。优选的，所述PBN坩埚的锥形区相对于中心轴线的倾角θ等于或小于20度，且成梯度递减。本专利技术提出的一种N型磷化铟单晶的配方及其制备方法，有益效果在于：通过严格控制化学配比，同时建立良好的热场，使熔体内径向温度梯度和纵向温度梯度更加合理，制备出残余应力小、位错密度低、电学参数均匀的高质量N型磷化铟晶体。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例一：一种N型磷化铟单晶的配方，其特征在于，包括以下原料组份；InP多晶料99.5克，单质锡0.1克，三氧化二硼32克，红磷，InP籽晶。所述InP多晶料经去离子水多次煮沸清洗，以去除表面的氧化物和残余杂质。所述三氧化二硼为高纯脱水三氧化二硼，三氧化二硼含水量在500ppm量级。所述红磷纯净度为6N级；所述单质锡纯净度为6N级。一种N型磷化铟单晶的配方，其制备方法如下：S1、取InP多晶料99.5克，单质锡0.1克，三氧化二硼32克，红磷，InP籽晶装入PBN坩埚，将PBN坩埚封入与PBN坩埚密合的石英容器中；S2、对石英容器进行抽真空，并且加热，压力控制在2.7兆帕，温度控制在1032℃，并且保持时间120小时，得到位错密度小于1000cm-2的N型磷化铟单晶。所述PBN坩埚呈布氏漏斗形。所述石英容器外设有加热装置，加热装置的加热元件沿PBN坩埚锥体均匀分布。所述PBN坩埚的锥形区相对于中心轴线的倾角θ等于或小于20度，且成梯度递减。实施例二：一种N型磷化铟单晶的配方，其特征在于，包括以下原料组份；InP多晶料99.5克，单质锡0.5克，三氧化二硼32克，红磷，InP籽晶。所述InP多晶料经去离子水多次煮沸清洗，以去除表面的氧化物和残余杂质。所述三氧化二硼为高纯脱水三氧化二硼，三氧化二硼含水量在500ppm量级。所述红磷纯净度为6N级；所述单质锡纯净度为6N级。一种N型磷化铟单晶的配方，其制备方法如下：S1、取InP多晶料99.5克，单质锡0.5克，三氧化二硼32克，红磷，InP籽晶装入PBN坩埚，将PBN坩埚封入与PBN坩埚密合的石英容器中；S2、对石英容器进行抽真空，并且加热，压力控制在3.5兆帕，温度控制在1090℃，并且保持时间120小时，得到位错密度小于1000cm-2的N型磷化铟单晶。所述PBN坩埚呈布氏漏斗形。所述石英容器外设有加热装置，加热装置的加热元件沿PBN坩埚锥体均匀分布。所述PBN坩埚的锥形区相对于中心轴线的倾角θ等于或小于20度，且成梯度递减。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种N型磷化铟单晶的配方，其特征在于，包括以下原料组份；InP多晶料99.5克，单质锡0.1‑0.5克，三氧化二硼32克，红磷，InP籽晶。

【技术特征摘要】
1.一种N型磷化铟单晶的配方，其特征在于，包括以下原料组份；InP多晶料99.5克，单质锡0.1-0.5克，三氧化二硼32克，红磷，InP籽晶。2.根据权利要求1所述的一种N型磷化铟单晶的配方，其特征在于，所述InP多晶料经去离子水多次煮沸清洗，以去除表面的氧化物和残余杂质。3.根据权利要求1所述的一种N型磷化铟单晶的配方，其特征在于，所述三氧化二硼为高纯脱水三氧化二硼，三氧化二硼含水量在500ppm量级。4.根据权利要求1所述的一种N型磷化铟单晶的配方，其特征在于，所述红磷纯净度为6N级。5.根据权利要求1所述的一种N型磷化铟单晶的配方，其特征在于，所述单质锡纯净度为6N级。6.根据权利要求1所述的一种N型磷化铟单晶的配方，其制备方法如下：S1、取InP多晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：文松，葛如松，
申请(专利权)人：深圳市东一晶体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44