一种Ga2O3单晶及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种Ga2O3单晶及其制备方法，方法包括以下步骤：以易挥发的金属氧化物和Ga2O3为原料，进行晶体生长，得到掺杂M的Ga2O3单晶，所述M表示所述金属氧化物中的金属；将所述掺杂M的Ga2O3单晶置于富氧气氛下进行退火处理，使所述掺杂M的Ga2O3单晶中的M去除，得到所述Ga2O3单晶。本发明专利技术通过先进行阳离子替换，再进行退火去除的方法，有效提高了Ga2O3单晶中的本征镓空位浓度，从而实现受主类补偿，制备得到高绝缘性的Ga2O3单晶。另外，由于镓空位具有较大的激活能，在常规使用的高温下无法激活，从而实现了稳定的受主补偿效果，有效确保了Ga2O3单晶高阻的效果。单晶高阻的效果。单晶高阻的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种Ga2O3单晶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及晶体
，尤其涉及一种Ga2O3单晶及其制备方法。

技术介绍

[0002]β
‑
Ga2O3的本征导电性表现为弱的n型导电(自由电子导电)，针对自由电子的来源，主要有以下两种观点：一是生长过程中产生的氧空位缺陷(V
O
)，后续随着理论计算和分析的深入，逐渐认为V
O
是一种深能级施主，常温下不能提供自由电子；二是原料本身伴生的高价杂质，如Si、Sn等，形成了如Si
′
Ga
类的替位缺陷，这就使得氧化镓的高阻和p型难以实现。
[0003]日本田村制作所在专利CN105008597B中提到了一种掺Fe实现高阻的单晶制备方法，通过Fe形成的缺陷中心捕获自由电子，实现了常温下电阻率2
×
10
12
Ω
·
cm的效果，并认为其优于Mg的掺杂效果。
[0004]近期研究发现，Fe在Ga2O3中的激活能仅为0.8eV左右，在400K时就可以有效激活，表现为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ga2O3单晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以易挥发的金属氧化物和Ga2O3为原料，进行晶体生长，得到掺杂M的Ga2O3单晶，所述M表示所述金属氧化物中的金属；将所述掺杂M的Ga2O3单晶置于富氧气氛下进行退火处理，使所述掺杂M的Ga2O3单晶中的M去除，得到所述Ga2O3单晶。2.根据权利要求1所述的Ga2O3单晶的制备方法，其特征在于，所述M选自Sn、W、Mo、In、V、Co、Cr、Fe、Mn、Zn、Bi中的至少一种。3.根据权利要求1所述的Ga2O3单晶的制备方法，其特征在于，所述掺杂M的Ga2O3单晶中，所述M的含量为10
17
～10
19
个/cm3。4.根据权利要求1所述的Ga2O3单晶的制备方法，其特征在于，所述将所述掺杂M的Ga2O3单晶进行退火处理的气氛为流动氧气气氛或流动空气气氛。5.根据权利要求1所述的Ga2O3单晶的制备方法，其特征在于，所述将所述掺杂M的Ga2O3单晶进行退火处理的温度为1200～1600℃。6.根据权利要求5所述的Ga2O3单晶的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赛青林，齐红基，陈端阳，
申请(专利权)人：杭州富加镓业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：