[发明专利]一种IIIA‑VA族半导体单晶衬底及其制备方法

权利要求书

1.一种砷化镓单晶衬底，其具有下列1)的性质或同时具有下列1)和2)两种性质：

1)从砷化镓单晶衬底表面到内部10微米的深度范围内的氧含量在1.6×10¹⁶--5.6×10¹⁷原子/cm³范围；50-60微米深度处的氧含量0.8-4×10¹⁷原子/cm³范围；80-90微米深度处的氧含量2-6.5×10¹⁶原子/cm³范围；和

2)电子迁移率为4800cm²/V.S-5850cm²/V.S。

2.根据权利要求1的砷化镓单晶衬底，其中，电子迁移率为4900-5800cm²/V.S。

3.根据权利要求1的砷化镓单晶衬底，其中，从砷化镓单晶衬底表面到内部10微米的深度范围内的氧含量在3.5×10¹⁶-5.6×10¹⁷原子/cm³的范围。

4.根据权利要求1或3的砷化镓单晶衬底，其中，从砷化镓单晶衬底表面到内部10微米的深度范围内的氧含量在2×10¹⁷-5.6×10¹⁷原子/cm³范围；50-60微米深度处的氧含量0.8-4×10¹⁷原子/cm³范围；80-90微米深度处的氧含量2-6.5×10¹⁶原子/cm³范围。

5.一种制备砷化镓单晶衬底的方法，所述砷化镓单晶衬底具有下列1)的性质或同时具有下列1)和2)两种性质：

1)从砷化镓单晶衬底表面到内部10微米的深度范围内的氧含量在1.6×10¹⁶--5.6×10¹⁷原子/cm³范围；50-60微米深度处的氧含量0.8-4×10¹⁷原子/cm³范围；80-90微米深度处的氧含量2-6.5×10¹⁶原子/cm³范围；和

2)电子迁移率为4800cm²/V.S-5850cm²/V.S；

所述方法包括

步骤1，将待处理的砷化镓单晶衬底放入一个容器内；

步骤2，密封容器，将待处理的砷化镓单晶衬底以每小时升温40-100摄氏度的速度升温至1000-1200摄氏度，并保持5-20小时，然后冷却至室温。

6.根据权利要求5的方法，其中待处理的砷化镓单晶衬底在1000-1200摄氏度的温度范围内保持8-12小时。

7.根据权利要求5的方法，其中对于砷化镓单晶衬底在1000-1180摄氏度保持5-20小时。

8.根据权利要求6的方法，其中对于砷化镓单晶衬底在1000-1180摄氏度保持8-12小时。

9.根据权利要求5的方法，其中电子迁移率为4900-5800cm²/V.S。

10.根据权利要求5的方法，其中所述容器为石英材质的容器。

11.根据权利要求10的方法，其中所述石英容器内放置一个敞口的石英舟，借助该石英舟将砷化镓单晶衬底放入石英容器内，砷化镓单晶衬底直立地置于石英舟中。

12.根据权利要求5至10任一项的方法，其中将砷化镓单晶衬底放入容器内后，还于容器内放入As元素。

13.根据权利要求5至10任一项的方法，其中所得到的砷化镓单晶衬底中，从砷化镓单晶衬底表面到内部10微米的深度范围内的氧含量在2×10¹⁷-5.6×10¹⁷原子/cm³范围；50-60微米深度处的氧含量0.8-4×10¹⁷原子/cm³范围；80-90微米深度处的氧含量2-6.5×10¹⁶原子/cm³范围。