一种导模法氧化镓晶体的无损回熔方法技术

一种导模法氧化镓晶体的无损回熔方法，步骤一，装籽晶，将模具置于坩埚中，装入氧化镓原料，将坩埚放置于保温筒中心，关炉，抽真空；步骤二，充保护气体；步骤三，升温；步骤四，采用导模法进行氧化镓晶体生长，在生长过程中晶体出现多晶、孪晶、平肩现象，需要回熔；步骤五，停止提拉晶体；步骤六，升温；步骤七，向上提拉晶体，对晶体底面进行测温；步骤八，在步骤二生长气压基础上，向炉腔内再充入气体；步骤九再升温；步骤十，晶体回熔；步骤十一，放气降温；步骤十二，重新步骤四采用导模法氧化镓晶体生长；步骤十三，降温，降温至室温，即得到完整的氧化镓晶体。本方法可以实现晶体回熔又不损伤模具和籽晶，大幅提升氧化镓晶体生长成品率。

【技术实现步骤摘要】

一种导模法氧化镓晶体的无损回熔方法，属于半导体晶体生长。

技术介绍

1、β-ga2o3单晶材料是一种超宽禁带半导体材料，其禁带宽度、击穿场强、巴利加优值等指标远远超过碳化硅和氮化镓等材料的理论极限，因此，氧化镓基功率器件可以实现更高耐压、更低损耗、更高转化效率、更小型化，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，氧化镓单晶材料的另一个优势是，可以采用熔体法生长，本身就具有大尺寸、低缺陷、低成本的优势，是目前最具工程化潜质的超宽禁带半导体。目前国际上制备大尺寸氧化镓晶体的主流工艺方法为导模法，因为该方法可以很好地缓解氧化镓材料易挥发、导热差等问题，并且可以实现快速生长，已经实现了6英寸氧化镓晶体制备。所谓导模法，就是在坩埚中心放置一个长方体模具，模具由两片组成，片与片之间留有细缝，通过边缘焊接、销钉等方式组合到一起，氧化镓原料熔融后，由于毛细作用通过细缝被吸至模具上端面，然后通过引晶、放肩、等径收尾等过程实现晶体生长。导模法的优势在于可以缓解氧化镓材料易挥发、导热差等问题，实现大尺寸氧化镓晶体生长，但是该方法也有自身的缺点。在普通的提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种导模法氧化镓晶体的无损回熔方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种导模法氧化镓晶体的无损回熔方法，其特征在于，步骤八所述向炉腔内再充入气体后炉腔内压力升高，炉腔内的对流传热作用增强，模具上端面距离热源近温度高，晶体底面距离热源远温度低，对流传热作用增强后，模具上端面向晶体底面传热增加，此时，模具上端面与晶体底面的温度差减小。

3.根据权利要求1所述的一种导模法氧化镓晶体的无损回熔方法，其特征在于，所述气体为CO2、Ar、N2、O2中的一种或几种，气体的纯度均为99.999%以上。

【技术特征摘要】

1.一种导模法氧化镓晶体的无损回熔方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种导模法氧化镓晶体的无损回熔方法，其特征在于，步骤八所述向炉腔内再充入气体后炉腔内压力升高，炉腔内的对流传热作用增强，模具上端面距离热源近温度高，晶体底面距离热源远温...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜男，霍晓青，王英民，周金杰，周传新，程红娟，于凯，张嵩，李晖，
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：