一种P型低位错锗单晶制备工艺制造技术

本发明专利技术属于单晶生长技术领域，公开了一种P型低位错锗单晶的制备工艺，具体包括：原料酸法腐蚀、引细颈、放肩、转肩、等径生长、收尾退火、降温冷却，该工艺在放肩阶段保持温度恒定不变，分两个阶段线性降低晶体生长速度，第一阶段：在3~3.5h内，把生长速度从2.0~2.5mm/min降到0.5~1.0mm/min；第二阶段：在5~5.5h内，把生长速度从0.5~1.0mm/min降到0.2~0.25mm/min。本发明专利技术在原有的CZ工艺基础上对放肩工艺进行改进，可生长出低位错密度的P型锗单晶，为以后实现零位错、低缺陷太阳能级P型锗单晶打下坚实的基础。下坚实的基础。下坚实的基础。

【技术实现步骤摘要】
一种P型低位错锗单晶制备工艺


[0001]本专利技术属于单晶生长
，更具体的，涉及一种P型低位错锗单晶制备工艺。

技术介绍

[0002]锗单晶原来主要作为半导体的原料，从20世纪70年代后期，由于更廉价的硅单晶替代了锗单晶，但是由于锗的电子迁移率和锗器件的频率比硅高，强度比硅好，所以在高频、远红外和航空、航天领域锗材料任然占据主导地位。此外锗在军事热成像仪、夜视仪及辐射探测器中的应用发展也很快。随着现代科技的发展，锗在光导纤维、太阳能电池、荧光粉、医药和催化剂等方面应用日渐广泛。随着各国对空间领域的探索，太阳能级锗单晶的市场化需求量激增，其优越的光电效率和高浓度的载流子，使其取代了硅单晶，成为航天发射器太阳能发电板的衬底材料。
[0003]P 型锗单晶衬底片上制作的空间太阳电池的效率更高、综合性能更好，P 型锗单晶成为空间高效大功率多节太阳电池的主要衬底材料，目前我国P 型低位错锗衬底片的产量较少，主要依赖进口，成为空间电源发展的瓶颈。
[0004]申请号为CN200710099557.5的中国专利公开了一种降埚直拉法生长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种P型低位错锗单晶制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）将锗锭装入坩埚中高温熔化为熔体，将籽晶插入所述熔体表面进行熔接；（2）引细颈阶段，在所述籽晶上引出晶体，调节所述晶体的晶转为5.0~8.0r/min，调节所述坩埚的埚转为2.0~5.0r/min，使所述晶体的生长速度为2.0~2.5mm/min，至细颈长度为250~300mm；（3）放肩阶段，保持温度恒定不变，分两个阶段线性降低晶体生长速度，第一阶段：3~3.5h内，把生长速度从2.0~2.5mm/min降到0.5~1.0mm/min；第二阶段：5~5.5h内，把生长速度从0.5~1.0mm/min降到0.2~0.25mm/min；（4）转肩阶段，保持晶体生长速度为0.2~0.25mm/min，通过线性升温来达到转肩的效果；（5）等径阶段，当晶体直径等于目标直径时，开始等径生长程序；（6）收尾阶段，当单晶等径生长至目标长度时，开始收尾程序，单晶直径逐渐缩小，最后成锥形与锗熔体分离，开始退火；（7）降温冷却阶段，退火完成后，降温，取出锗单晶，完成晶体生长。2.根据权利要求1所述的P型低位错锗单晶制备工艺，其特征在于，步骤（1）中，在锗锭熔化前，还包括采用氟化氢和双氧水对锗锭进行酸性腐蚀预处理。3.根据权利要求1所述的P型低位错锗单晶制备工艺，其特征在于，步骤（1）中，将籽晶插入所述熔体表面进行熔接前，保持炉内温度920~940℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄治成，郭晨光，包炤东，
申请(专利权)人：安徽光智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：