一种氮化镓单晶的热液生长方法技术

本发明专利技术涉及一种氮化镓单晶的生长方法。本发明专利技术通过在高压釜的内腔壁上加附惰性材料衬里，并利用控温系统提供一个温场，从而在氨热中生长出氮化镓单晶。本发明专利技术的温度和压力都不太高（温度为４００－６００℃，压力为１０００－１８００巴）、设备简单、成本低廉而高效，氮化镓产率高，便于工业化批量生产ＧａＮ单晶材料。生长出的氮化镓单晶的直径大于２０μｍ，长度为毫米量级，具有很大的实用价值。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种晶体生长方法，特别是涉及一种氮化镓单晶的生长方法。GaN是优异的宽带隙半导体材料，其室温带隙宽为3．4eV，是制做蓝、绿发光二极管和激光二极管的理想材料。这类光源在光信息存储、高速激光打印、光显示、信号探测及医学等方面有着广泛的应用前景和巨大的经济效益。目前多是采用MOCVD(metal organic chemical vapour deposition)来产生GaN半导体薄膜，制造激光二极管，例如，用氢载体(hydrogen carrier gas)将三甲基镓、氨(NH3)和二环戊二烯基镁(bis-cyclopentadienyl magnesium)的气体供给白宝石衬底。衬底被加热到1000℃，使上述原料气体反应，在衬底表面上形成掺镁的GaN薄膜。生长成薄膜后用低能电子束照射该薄膜，以获得p型半导体(文献1．H．Amano，et al．Jpn．J．Appl．Phys．Vol．28(1989)L2112)。众所周知，MOCVD的设备价格是非常高昂的，而且产量不大，很难降低生产成本，实现真正的大规模工业生产。同时，这种GaN的异质外延层的最低位错密度竟高达1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化镓单晶的热液生长方法，其特征在于：包括以下步骤：（１）将拟参与反应的高纯金属镓（６）、卤化氨盐（１０）、高纯液氨（５）和内腔壁附有衬里（８）的高压釜体（２）及其密封塞（１）、密封帽（３）全部装入真空手套箱中，并抽气使该手套箱的真 空度达到１０↑［－２］乇，所用衬里为惰性材料，所用的高压釜体事先经液氮冷却处理；（２）在真空手套箱中，按８∶２～９∶１的摩尔比称量高纯金属镓（６）和卤化氨盐（１０）；（３）按６５～９０％的充满度倒入高纯液氨（５）；（４）立即把密 封塞（１）和密封帽（３）装在高压釜体（２）上，拧紧，并加以初步密封，所有操作都是快速进行；（５）在密封工...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小龙，许燕萍，兰玉成，曹永革，许涛，蒋培植，陆坤权，梁敬魁，俞育德，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]