一种改变氧化镓熔体流动性的原料掺杂方法技术

本发明专利技术公开了一种改变氧化镓熔体流动性的原料掺杂方法。方法为：一、取一定量的Ga单质溶于稀盐酸溶液中，形成GaCl3溶液；二、掺杂元素为Li、Na、K中任意一种，按照一定量的Ga单质的质量计算掺杂剂的质量，将掺杂剂放入GaCl3溶液中；三、将GaCl3溶液进行烘干处理，得到干燥的GaCl3固体；四、将GaCl3固体进行烧结，通入动态氧气，使GaCl3固体完全转化为氧化镓；五、将烧结好的氧化镓取出进行球磨，得到粉末状氧化镓原料。采用本发明专利技术进行氧化镓单晶生长，使原料完全熔化，且流动性较好，气泡很好地被排除。铱坩埚边缘和底部温度明显降低，铱金损耗相比原有工艺减少40%以上，降低了成本，延长了坩埚寿命。坩埚寿命。坩埚寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种改变氧化镓熔体流动性的原料掺杂方法


[0001]本专利技术涉及半导体单晶材料生长技术，特别是涉及一种改变氧化镓熔体流动性的原料掺杂方法。

技术介绍

[0002]作为一种超宽禁带半导体（E
g
~4.9 eV）的β
‑
Ga2O3单晶材料，其理论击穿场强可达8 MV/cm，远远超过了GaN、SiC等材料的极限，并且在相同耐压的情况下，氧化镓基功率器件具有更低的导通电阻，从而拥有更高的功率转换效率和更低的导通损耗，有望应用在飞机、飞船、轨道交通及新能源汽车的电子电力系统中。此外，β
‑
Ga2O3单晶衬底也可通过表面氮化，与GaN外延层实现晶格零失配，制备高功率LED器件。
[0003]与氮化铝、金刚石等超宽禁带半导体相比，氧化镓可采用熔体法生长，具有尺寸大、成本低的优势。目前国际上生长大尺寸氧化镓单晶的方法主要有导模法、直拉法和垂直布里奇曼法，这几种方法都属于熔体法，也就是说氧化镓原料首先要在坩埚中完全熔化，再进行晶体生长。由于坩埚边缘和中心、坩埚底和顶部处于加热器的不同位置，这几个位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改变氧化镓熔体流动性的原料掺杂方法，其特征在于，所述原料掺杂方法有以下步骤：步骤一、溶解取一定量的Ga单质溶于稀盐酸溶液中，形成GaCl3溶液；步骤二、掺杂掺杂元素为Li、Na、K中任意一种，对应的掺杂剂分别为Li2CO3、Na2CO3、K2CO3中任意一种，按照所述一定量的Ga单质的质量计算掺杂剂的质量，将掺杂剂放入所述GaCl3溶液中；步骤三、干燥将掺杂好的GaCl3溶液进行烘干处理，得到干燥的GaCl3固体；步骤四、氧化将干燥好的GaCl3固体进行烧结，通入动态氧气使其充分氧化，烧结氧化过程保持10~15h，使所述GaCl3固体完全转化为氧化镓；步骤五、破碎将烧结好的氧化镓取出进行球磨，得到粉末状氧化镓原料。2.根据权利要求1所述的一种改变氧化镓熔体流动性的原料掺杂方法，其特征在于，步骤一中，所述稀盐酸溶液质量浓度为10%
±
0.5%。3.根据权利要求1所述的一种改变氧化镓熔体流动性的原料掺杂方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜男，王健，王英民，霍晓青，王新月，于凯，高飞，周金杰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十六研究所，
类型：发明
国别省市：