一种砷化镓多晶的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113652752A(43)申请公布日2021.11.16(21)申请号202110946742.3(22)申请日2021.08.17(71)申请人广东先导微电子科技有限公司地址511517广东省清远市高新区创兴三路16号A车间(72)发明人罗小龙周铁军易明辉曾国治(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人颜希文(51)Int.Cl.C30B29/42(2006.01)C30B28/06(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称一种砷化镓多晶的制备方法(57)摘要本发明提供了一种砷化镓多晶的制备方法，涉及多晶合成技术领域。本发明提供的砷化镓多晶的制备方法包括如下步骤：(1)将单质砷、单质镓置于真空装置炉中，炉内抽真空；(2)将所述真空装置炉的炉温升温至第一目标温度；(3)将炉温从所述第一目标温度降温至第二目标温度；(4)将炉温从所述第二目标温度降温至第三目标温度，得到所述砷化镓多晶。本发明砷化镓多晶的制备全程在真空环境下进行，原料采用单质砷和单质镓，单质砷和单质镓在第一目标温度下生成熔融状态的砷化镓，再通过炉内的分阶段降温，使不同高度的砷化镓的温度出现差异，从而实现砷化镓凝固成预定形态的多晶棒。CN113652752ACN113652752A权利要求书1/1页1.一种砷化镓多晶的制备方法，所述砷化镓多晶在真空装置炉中制备得到，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将单质砷、单质镓置于真空装置炉中，炉内抽真空；(2)将所述真空装置炉的炉温升温至第一目标温度；(3)将炉温从所述第一目标温度降温至第二目标温度；(4)将炉温从所述第二目标温度降温至第三目标温度，得到所述砷化镓多晶；所述第一目标温度为1245℃，所述第二目标温度为800‑1000℃，所述第三目标温度为200℃。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空装置炉自底部向上包括至少一个控温区域，各个所述控温区域之间相互平行。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空装置炉包括六个控温区域，所述控温区域自真空装置炉底部向上依次设置为第一控温区、第二控温区、第三控温区、第四控温区、第五控温区和第六控温区，温度调节的优先级顺序依次为第一控温区、第二控温区、第三控温区、第四控温区、第五控温区和第六控温区。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中单质镓置于坩埚中，所述坩埚的高度在所述第二控温区和所述第三控温区之间。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一控温区、所述第二控温区、所述第三控温区、所述第四控温区、所述第五控温区和所述第六控温区的高度相等。6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述坩埚的内径为6英寸。7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括如下步骤：将六个控温区域的温度按照所述优先级顺序分别从所述第一目标温度按照第一降温速率降温至所述第二目标温度，所述第一降温速率为2‑4℃/min。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中各个所述控温区域同步升温；所述步骤(4)中各个所述控温区域按照第二降温速率同步降温。9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第二降温速率为4‑5℃/min。10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的单质砷和单质镓的摩尔比为1.0‑1.2:1。2CN113652752A说明书1/8页一种砷化镓多晶的制备方法技术领域[0001]本发明涉及多晶合成技术领域，特别涉及一种砷化镓多晶的制备方法。背景技术[0002]目前国内砷化镓生产多晶料的工艺方法为HB法(水平布里支曼法)，其使用石英管进行真空封接，制备的多晶料大多数是2英寸、3英寸的多晶料，这些多晶料主要用来生产4英寸、6英寸单晶。而以2英寸、3英寸的多晶料作为生长单晶的原材料，在生产直径为4英寸的单晶时勉强可以达到较好的成晶率，但是生产直径6英寸的单晶，会严重影响单晶的成晶率。出现上述问题的原因是：(1)2英寸与3英寸料过多，表面积增大，在洁净清洗完毕后表面附着的氧分子会较多；(2)2英寸与3英寸料过多，在装料、运输、装炉过程会破坏坩埚内壁，如果氧分子过多、坩埚内壁破损会严重影响单晶生长，由此导致6英寸单晶成晶率很低。发明内容[0003]本发明的主要目的是提供一种砷化镓多晶的制备方法，旨在提供一种新的用以合成6英寸砷化镓单晶的砷化镓多晶原材料，解决目前只能以2英寸、3英寸的多晶料作为生长单晶的原材料的问题。[0004]为实现上述目的，本发明提出了一种砷化镓多晶的制备方法，所述砷化镓多晶在真空装置炉中制备得到，所述真空装置炉自底部向上包括至少一个控温区域，