高Al组分AlxGa1-xN三元合金微晶球及其制备方法技术

一种高Al组分AlxGa1‑xN三元合金微晶球及其制备方法，属于半导体合金材料制备的技术领域。该微晶球是不同Al组分纤锌矿结构AlxGa1‑xN三元合金晶体，Al组分可调范围为0.77≤x＜1，该微晶球平均直径为5.0μm。该微晶球的制备方法为以金属铝粉、金属镓和氨气为反应原料，抽真空，以流量为300～700sccm通入氩气，10～15min后，调节氩气流量为40～60sccm，同时，通入与氩气流量相同流量的氨气，然后加热，反应温度为950～1000℃，时间1～3h，气相沉积法生长，制备出高Al组分的AlxGa1‑xN三元合金微晶球。该方法工艺简单、重复性好、无相分离、生产成本低、没有添加任何催化剂和模板，易于工业推广应用。

【技术实现步骤摘要】
高Al组分AlxGa1-xN三元合金微晶球及其制备方法
本专利技术属于半导体合金材料制备的
，具体涉及一种高Al组分AlxGa1-xN三元合金微晶球及其制备方法。
技术介绍
三族氮化物AlN和GaN是重要的宽禁带半导体光电材料，具有较高的直接带隙和优良的光电性能。随着GaN基蓝光LED的快速发展，更短波长紫外LED光源的研究也激起了科研工作者极大地热情。高Al组分AlGaN材料是制备紫外探测器、深紫外发光二极管、平板显示等光电器件的主流材料，由其制备的深紫外LED由于体积小、结构简单、集成性好，且寿命长、耗电低、环保无毒，比汞灯和氙灯等传统气体紫外光源有更大优势，具有巨大的社会和经济效益。此外，在医疗、杀菌、印刷、数据存储、以及保密通信等方面都有重大应用价值。目前，可以通过改变AlGaN合金中Al组分制备紫外波段的LED，Al组分的增加使其发出更短波长的发光，但是随着Al组分的增加，AlGaN合金的制备、掺杂以及发光器件制作难度高，发光效率降低。深紫外光源发光效率的主要在于缺乏合适的衬底，导致高Al组分AlGaN外延层应力大，容易开裂，影响晶体质量。微晶球外延生长中与衬底材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高Al组分AlxGa1‑xN三元合金微晶球，其特征在于，该高Al组分AlxGa1‑xN三元合金微晶球是不同Al组分纤锌矿结构AlxGa1‑xN三元合金晶体，Al组分可调范围为0.77≤x＜1，该微晶球具有规则且大小均一的球状结构，平均直径为5.0μm。

【技术特征摘要】
1.一种高Al组分AlxGa1-xN三元合金微晶球，其特征在于，该高Al组分AlxGa1-xN三元合金微晶球是不同Al组分纤锌矿结构AlxGa1-xN三元合金晶体，Al组分可调范围为0.77≤x＜1，该微晶球具有规则且大小均一的球状结构，平均直径为5.0μm。2.如权利要求1所述的高Al组分AlxGa1-xN三元合金微晶球，其特征在于，所述的Al组分可调节的方式为，根据反应温度和Ga液同沉积有薄层铝粉的硅基片的距离不同可以进行调节。3.权利要求1所述的高Al组分AlxGa1-xN三元合金微晶球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，预沉积薄层铝粉(1)对硅基片进行超声处理，得到超声后的硅基片；将铝粉加入试剂中，进行超声震荡分散均匀，得到超声后的铝粉混合液；(2)将超声后的硅基片放入超声后的铝粉混合液中，自然风干，得到沉积有薄层铝粉的硅基片；其中，薄层铝粉的沉积厚度为0.5～1.0mm；步骤2，制备准备工作将金属Al粉均匀平铺于反应舟一端，将沉积有薄层铝粉的硅基片置于金属Al粉正上方垂直距离为5～6mm处，沉积有薄层铝粉的一面朝上；将Ga液滴置于反应舟另一端，Ga液与沉积有薄层铝粉的硅基片靠近Ga液端的水平距离为10～15mm；其中，按质量比，金属Al粉：Ga＝(1～2):1；将整个反应装置按上述方法布置好后，备用；步骤3，抽真空，通气，加热(1)将布置好后的反应装置放入一端开口的石英试管中，其中，布置好后的反应装置的轴线和一端开口的石英试管的轴线平行，并且反应舟放入Ga液的一端远离石英试管的开口；(2)将装有反应装置的石英试管置于水平石英管式炉的反应区，密闭，开始抽真空；当水平石英管式炉的真空度≤5Pa，通入氩气，氩气的通入流量为300～700sccm，氩气流保持10～15min后，调节氩气通入流量为40～60sccm，同时，通入氨气，按流量比，氩...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈龙海，吕伟，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21