一种熔体迁移法生长化合物半导体单晶的方法技术

技术编号:42216389 阅读:22 留言:0更新日期:2024-07-30 18:56
一种熔体迁移法生长化合物半导体单晶的方法,属于化合物单晶的制备领域,本发明专利技术设计两个迁移熔池,在温度梯度下小尺寸籽晶通过纵向熔池横向迁移长大,然后通过横向熔池纵向迁移来获得大尺寸长化合物半导体单晶。通过控制横向和纵向温度梯度来实现上述过程,同时设计了导通探测器,探测迁移熔池的生长进程,进而精确控制温度梯度转化和生长工艺。由于采用小尺寸单晶籽晶,节省了单晶籽晶的制备成本和难度,降低了位错密度。该方法可用于氧化镓、磷化铟、氮化镓、碳化硅等III‑V族化合物半导体的制备,同样适用于II‑VI族化合物半导体的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化合物单晶的制备领域,适用于有固定成分的化合物半导体单晶的制备,特别涉及一种熔体迁移法生长化合物半导体单晶的方法


技术介绍

1、化合物半导体在信息领域发挥着重要作用,如iii-v族半导体作为第三代、第四代半导体材料,在制备高速、高频、以及大功率器件方面发挥了巨大优势,受到国际社会的高度重视。

2、不同的化合物半导体由于其特性差异,制备方法也不尽相同。例如磷化铟、砷化镓在熔点的饱和蒸气压分别为2.75mpa和0.22mpa,需要在高压下通过氧化硼覆盖剂在配比熔体中生长单晶。磷化铟及砷化镓等半导体在配比熔体中制备单晶时,温度接近熔点,由于熔点温度下临界剪切应力小,层错能低,极易形成位错、孪晶等缺陷,无法在高的温度梯度下获得高品质和高成品率的晶体。

3、氮化镓和碳化硅等在其熔点的饱和蒸气压达到几个gpa,无法在配比熔体生长单晶,主要通过物理或者化学气相法进行生长。物理或者化学气相法因为与衬底存在晶格失配和热膨胀系数失配等因素,导致晶片极易断裂,位错密度极高,而且生长效率极低。传统助溶剂法制备氮化镓和碳化硅等,需要设置很多的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种熔体迁移法生长化合物半导体单晶的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:

5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤S2所述的晶体为氧化镓或氮化镓或碳化硅或磷化铟或砷化镓,所述多晶为...

【技术特征摘要】

1.一种熔体迁移法生长化合物半导体单晶的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:

5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:

【专利技术属性】
技术研发人员:王书杰孙聂枫李晓岚王阳顾占彪张文雅史艳磊邵会民
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:

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