[发明专利]一种砷化镓多晶无液封合成方法和装置

摘要

本发明公开了一种砷化镓多晶无液封合成方法和装置，该方法在无液封砷化镓多晶合成基础上，又经过了垂直布里奇曼法定向结晶，合成的圆柱形GaAs多晶不存在镓团和砷团，且分布及不均匀，可以直接满足垂直布里奇曼法或者垂直梯度冷凝法GaAs单晶生长的需求。该装置包括合成炉体和石墨系统，石墨系统包括保温单元、加热单元、合成单元和使合成单元升降转动的运动单元。采用本发明的方法合成的GaAs多晶化学计量比达到了水平布里奇曼法的水平，避免了Si杂质的沾污，本发明所述合成方法与氧化硼液封合成法相比避免了硼杂质沾污。

主权项

1、一种砷化镓多晶无液封合成方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在氮化硼坩埚中装入镓和砷，将氮化硼坩埚装入石墨坩埚中，然后依次盖上石墨坩埚盖和石墨保温罩；步骤二、关闭合成炉体，抽真空直至合成炉体内的压强为10Pa以下，关闭真空阀门；步骤三、缓慢充入惰性气体，直到合成炉体内的压强为2.8～3.2MPa时，开炉体冷却循环水，然后经过三次阶段性升温达到化料温度；步骤四、在化料温度保持恒温40分钟，炉体气压慢慢降压到2.0MPa时，旋转下降石墨坩埚，实现砷化镓熔体从下向上结晶；步骤五、合成炉体经过两次阶段性降温到达900℃时关断加热器，同时停止旋转石墨坩埚，使合成炉体自然降温。