一种B掺杂AlN单晶及制备方法技术

本发明专利技术属于氮化铝单晶生长技术领域，具体涉及一种B掺杂AlN单晶及制备方法。所述B掺杂AlN单晶的制备方法为：设计坩埚内部的温区分隔套筒；使得分隔套筒将坩埚底部划分为低温区和高温区；在分隔套筒内部低温区内放入氮化硼多晶颗粒料，分隔套筒外部高温区填充氮化铝原料，然后进行B掺杂AlN单晶的生长。采用本发明专利技术的方法，能够实现掺杂的B源与AlN原料同时进行升华，而不存在分层现象，从而使得B元素能够在AlN单晶内均匀分布，而不存在偏析或者掺杂元素富集现象，使得元素掺杂更加均匀，并且不会对单晶生长产生附加难度，通过控制B元素与Al元素的掺杂比获得了结晶质量高、掺杂均匀的B掺杂AlN单晶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氮化铝单晶生长，具体涉及一种b掺杂aln单晶及制备方法。

技术介绍

1、aln晶体作为一种十分重要的超宽禁带半导体材料，不仅具有超高的禁带宽度(6.2ev),同时还具有高热导率(3.2w·cm-1k-1)、高电阻率及高表面声速(5600-6000m/s)等优异的物理性质，在激光器、大功率电子器件、光电子器件和声表面波器件中得到广泛应用。目前，物理气相传输法(pvt)是公认的制备大尺寸氮化铝单晶的有效途径，其生长机理主要是通过感应加热法在坩埚下方的高温区将aln原料升华，随后通过控制压力使升华的物料传输到低温生长区进行aln晶体的生长。整个过程中由于在封闭的氮气环境内进行，并且温度在2500℃以上，所以很难在生长过程中对aln实现外部气体的有效掺杂，但其他元素的掺杂对于提高aln整体性能方面尤为关键。

2、氮化硼目前是热导率性能最好的材料之一，b元素如果能够有效地掺入到氮化铝晶体中，能够有效的提升氮化铝在高温下的热导率，但目前国内尚未有报道表明已实现对aln单晶有效的故意掺杂，这主要是由于aln原料的升华温度在2500℃以上，掺杂的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种B掺杂AlN单晶，其特征在于，所述B掺杂AlN单晶中B与Al的摩尔比为1:(5-10)。

2.如权利要求1所述的B掺杂AlN单晶的制备方法，其特征在于，由PVT法生长得到，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述分隔套筒的材质为钨金属。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，氮化硼多晶颗粒料与氮化铝原料的质量比为1:(8.2-16.4)。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，氮化硼多晶颗粒料与氮化铝原料的质量比为1:16.4。</p>

6.根据...

【技术特征摘要】

1.一种b掺杂aln单晶，其特征在于，所述b掺杂aln单晶中b与al的摩尔比为1:(5-10)。

2.如权利要求1所述的b掺杂aln单晶的制备方法，其特征在于，由pvt法生长得到，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述分隔套筒的材质为钨金属。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，氮化硼多晶颗粒料与氮化铝原料的质量比为1:(8.2-16.4)。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，氮化硼多晶颗粒料与氮化铝原料的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国栋，曹文豪，张雷，王守志，俞娇仙，徐现刚，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：