[发明专利]掺杂氧化镓晶体及其制备方法在审
| 申请号： | 201710124917.6 | 申请日： | 2017-03-03 |
| 公开（公告）号： | CN108531989A | 公开（公告）日： | 2018-09-14 |
| 发明（设计）人： | 夏长泰;赛青林;周威;齐红基 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海光学精密机械研究所 |
| 主分类号： | C30B29/16 | 分类号： | C30B29/16;C30B13/00;C30B11/00;C30B15/00;H01L31/032 |
| 代理公司： | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人： | 王仙子 |
| 地址： | 201800 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 氧化镓 掺杂 载流子 制备 掺杂元素 高导电性 电阻率 | ||
1.一种掺杂氧化镓晶体，氧化镓晶体经掺杂形成N型导电体，掺杂元素为铌，掺杂浓度范围为小于等于0.8mol％。
2.如权利要求1所述的掺杂氧化镓晶体，其特征在于，所述氧化镓晶体为单斜晶系的β-Ga2O3晶体。
3.如权利要求1或2所述的掺杂氧化镓晶体，其特征在于，铌掺杂浓度范围为0.0001～0.8mol％。
4.如权利要求1或2所述的掺杂氧化镓晶体，其特征在于，所述掺杂氧化镓晶体的电阻率在5.5×10-3～3.6×102Ω·cm，载流子浓度在9.55×1016～1.8×1019/cm3。
5.一种如权利要求1-4中任意一项所述的掺杂氧化镓晶体的制备方法，包括：
提供氧化镓粉末和氧化铌粉末，氧化铌的配比为小于等于0.8mol％；
使得所述氧化镓粉末和氧化铌粉末混合后进行晶体生长，获得掺杂氧化镓晶体。
6.如权利要求5所述的掺杂氧化镓晶体的制备方法，其特征在于，所述氧化镓粉末的纯度为6N以上，所述氧化铌粉末的纯度为4N以上。
7.如权利要求5所述的掺杂氧化镓晶体的制备方法，其特征在于，所述氧化镓粉末和氧化铌粉末中氧化铌的配比为0.0001～0.8mol％。
8.如权利要求5所述的掺杂氧化镓晶体的制备方法，其特征在于，所述氧化镓粉末和氧化铌粉末在有机溶剂中混合均匀。
9.如权利要求8所述的掺杂氧化镓晶体的制备方法，其特征在于，使得所述氧化镓粉末和氧化铌粉末在有机溶剂中混合均匀为在密封环境下在球磨机中混料12h-24h。
10.如权利要求8所述的掺杂氧化镓晶体的制备方法，其特征在于，进行晶体生长包括：
对混合后的粉末进行烘干去除有机溶剂；
将混合后的粉末压制成料棒；
进行烧结使得氧化镓和氧化铌发生固相反应，形成多晶料；
提供籽晶，利用所述多晶料进行生长，获得掺杂氧化镓晶体。
11.如权利要求10所述的掺杂氧化镓晶体的制备方法，其特征在于，所述烘干为在80℃～100℃下烘烤3h～6h。
12.如权利要求10所述的掺杂氧化镓晶体的制备方法，其特征在于，所述烧结为在马弗炉中1400℃～1600℃烧结10h-20h。
13.如权利要求10所述的掺杂氧化镓晶体的制备方法，其特征在于，所述籽晶为氧化镓晶体。
14.如权利要求5所述的掺杂氧化镓晶体的制备方法，其特征在于，所述生长的速度为2～6mm/h，转速为5～15rpm。
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