一种液封直拉生长大直径锑化镓单晶的方法技术

本发明专利技术公开了一种液封直拉生长大直径锑化镓单晶的方法，包括：液封剂脱水；多晶料的清洗；多晶料与液封剂的装炉；洗气与熔化原料；引晶与放肩；晶体等径生长；晶体收尾与退火冷却。本发明专利技术专利中通过采用锑化镓多晶作为长晶原料、加液封剂和通入还原气体的方法可以有效解决镓被氧化形成Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;残渣和锑升华导致锑和镓严重偏离1：1的化学计量比的问题。同时利用本专利的方法可以有效的控制长出晶体的尺寸和质量，实现大尺寸高质量的锑化镓单晶生长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锑化镓单晶生长，具体涉及一种液封直拉生长大直径锑化镓单晶的方法。

技术介绍

1、锑化镓（gasb）单晶是一种ⅲ-ⅴ族化合物半导体材料，其在室温下的禁带宽度约为0.72ev，在0.8um-4um波长范围内具有光谱响应和光电转换能力，是实现近红外光纤通信和中、远波红外探测的理想衬底材料，使其在半导体激光器、发光二极管、红外探测器以及太阳能电池等领域得到了广泛应用。锑化镓熔点约712℃，可用熔体法进行单晶生长。目前，生长gasb晶体常用的方法有液封直拉法（lec）和垂直布里奇曼法（vb）或垂直梯度凝固法（vgf），它们都是通过加热高纯锑金属和高纯镓金属反应生长锑化镓单晶。由于镓的熔点只有29℃，在室温下就容易被氧化形成ga2o3残渣，锑则在高温下极易挥发，易导致合成的锑化镓原料偏离化学计量比，这两种反应的发生都易对后续的锑化镓单晶生长带来不利影响，极易变晶导致出现多晶、孪晶等问题，使单晶生长变得更加困难。其中垂直布里奇曼法（vb）或垂直梯度凝固法（vgf）虽然具有温度梯度小的优点，但无法做到对晶体生长过程的实时监控，且普遍存在晶体尺寸较小和结晶质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种液封直拉生长大直径锑化镓单晶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种液封直拉生长大直径锑化镓单晶的方法，其特征在于，所述步骤1中，NaCl和KCl的重量比例为mNaCl：mKCl=0.84，在真空条件下加热至600℃，然后充入氩气并保持一个大气压，继续加热至850℃，保持恒温1-3h；待NaCl+KCl混合物完全熔化并充分混合后，降温至650℃，开启真空泵保持抽真空状态5h，以最大限度去除NaCl+KCl混合物中的结晶水，向炉体内充入保护性气体为氮气或氩气。

3.根据权利要求1所述的一种液封直拉生长大直径锑化镓单晶的方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种液封直拉生长大直径锑化镓单晶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种液封直拉生长大直径锑化镓单晶的方法，其特征在于，所述步骤1中，nacl和kcl的重量比例为mnacl：mkcl=0.84，在真空条件下加热至600℃，然后充入氩气并保持一个大气压，继续加热至850℃，保持恒温1-3h；待nacl+kcl混合物完全熔化并充分混合后，降温至650℃，开启真空泵保持抽真空状态5h，以最大限度去除nacl+kcl混合物中的结晶水，向炉体内充入保护性气体为氮气或氩气。

3.根据权利要求1所述的一种液封直拉生长大直径锑化镓单晶的方法，其特征在于，所述步骤2中，把多晶料用稀王水浸泡8min。

4.根据权利要求1所述的一种液封直拉生长大直径锑化镓单晶的方法，其特征在于，所述步骤5中，充气完毕，开始加热；先经过5h，加热到750℃。

5.根据权利要求1所述的一种液封直拉生长大直径锑化镓单晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄四江，王美春，王茺，普世坤，尹归，杨海平，殷云川，刘得伟，王顺金，林作亮，
申请(专利权)人：云南中科鑫圆晶体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：