一种制造技术

本发明专利技术提出了一种

【技术实现步骤摘要】
一种LEC生长系统中通过VGF制备化合物晶体的方法


[0001]本专利技术属于晶体制备
，具体为一种
LEC
生长系统中通过
VGF
制备化合物晶体的方法
。

技术介绍

[0002]InP
（磷化铟）材料是一种重要的化合物半导体材料，是制备高频和高速器件的首选材料之一，在
100GHz
以上频段体现出巨大的优势，
InP
基微电子器件具有高频
、
低噪声
、
高效率
、
抗辐照等特点
。
半绝缘磷化铟衬底在
5G
网络
、
太赫兹通信
、
毫米波通信与探测等领域应用广泛
。
[0003]晶体制备基本上可分为水平布里奇曼法（
Horizontal Bridgman
，
HB
）
、
液封直拉法（
Liquid Encapsulating Czochralski<br/>，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
LEC
生长系统中通过
VGF
制备化合物晶体的方法，基于晶体制备装置实现，所述晶体制备装置包括炉体（1）
、
坩埚（
10
）
、
多段加热系统
、
籽晶杆（2）
、
热屏（3）
、
热电偶组
、
观察棒（
23
）
、
压力表（
21
）和充放气管道（
22
）；所述多段加热系统包括辅助加热器（4）
、
第一加热器（5）
、
第二加热器（6）
、
第三加热器（7）和下加热器（8），其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：装炉，将磷化铟多晶料
、
固体氧化硼放置在坩埚（
10
）中，将籽晶（
11
）安装至籽晶杆（2）上，将观察棒（
23
）安装在炉体（1）上，并穿过热屏（3）；步骤2：通过充放气管道（
22
）给炉体（1）抽真空至
10
‑5Pa
‑
10Pa
，然后充入惰性气体至
2.8
‑
5MPa
；步骤3：通过多段加热系统给磷化铟多晶料
、
氧化硼加热直至形成熔体（
14
）和液态氧化硼（
12
）；步骤4：下降籽晶杆（2），使得籽晶（
11
）与熔体（
14
）接触，调节多段加热系统，使得熔体（
14
）自坩埚（
10
）底部到熔体（
14
）表面获得
0.5K/cm
‑
50K/cm
的温度梯度；逐渐降低熔体（
14
）的整体温度直至籽晶（
11
）上长出磷化铟晶体（
13
）；通过调节下加热器（8）使得磷化铟晶体（
13
）生长，且保持磷化铟晶体（
13
）不接触坩埚（
10
）内壁；步骤5：当磷化铟晶体（
13
）生长到满足所需尺寸时，通过充放气管道（
22
）降低炉体（1）内部压力，使得熔体（
14
）中的磷形成气泡（
15
）不断溢出，从而降低熔体（
14
）中磷的浓度，同时降低熔体（
14
）的温度，整个过程中炉体（1）内部压力及熔体（
14
）温度与磷化铟晶体保持近似热力学平衡，直至熔体（
14
）温度达到
770
‑
1070K
；步骤6：通过辅助加热器（4）给热屏（3）内部加热，使得热屏（3）内部和熔体（
14
）的温度一致，然后将磷化铟晶体（
13
）提拉出液态氧化硼（
12
），并进入热屏（3）；步骤7：缓慢降低辅助加热器（4）的功率，降温速率为
0.5K/min
‑
50 K/min
，降至室温；步骤8：拆炉，取出磷化铟晶体（
13

【专利技术属性】
技术研发人员：王书杰，孙聂枫，史艳磊，顾占彪，邵会民，张文雅，李晓岚，王阳，姜剑，康永，谷伟侠，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：