[发明专利]一种砷化镓晶体的退火方法及得到的砷化镓晶片

权利要求书

1.一种砷化镓晶体的退火方法，所述方法包括下述步骤：

将砷化镓晶棒切割成晶片；

在真空条件下、砷蒸气气氛中，对所述晶片进行退火。

2.根据权利要求1所述的方法，所述砷蒸气气氛的砷压为5×10⁴-7×10⁴帕。

3.根据权利要求1或2所述的方法，所述在真空条件下、砷蒸气气氛中，对所述晶片进行退火包括：

将砷和所述晶片分别放入真空容器的第一区和第二区，将所述真空容器抽真空至1×10^-7-1×10^-5帕，分别将所述第一区和所述第二区加热至1000-1200摄氏度，并且在加热过程中通过分别控制对所述第一区和所述第二区的加热速率，使所述砷转化为砷蒸气的时间晚于所述晶片的温度达到610-620摄氏度的时间；

将所述第一区和所述第二区在1000-1200摄氏度下各自保温5-15小时；

分别将所述第一区和所述第二区冷却至室温，并且在冷却过程中通过分别控制对所述第一区和所述第二区的降温速率，使所述砷蒸气完全转化为砷的时间早于所述晶片的温度达到610-620摄氏度的时间。

4.根据权利要求3所述的方法，所述分别将所述第一区和所述第二区加热至1000-1200摄氏度包括：

同时开始对所述第一区和所述第二区加热，以80-100摄氏度/小时的加热速率将所述第一区从室温加热至520-550摄氏度，然后以50-60摄氏度/小时的加热速率将所述第一区从520-550摄氏度加热至1000-1200摄氏度；

以95-115摄氏度/小时的加热速率将所述第二区从室温加热至610-620摄氏度，然后以40-55摄氏度/小时的加热速率将所述第二区从610-620摄氏度加热至1000-1200摄氏度；以及

控制将所述第一区从室温加热至520-550摄氏度时的加热速率小于将所述第二区从室温加热至610-620摄氏度时的加热速率。

5.根据权利要求3所述的方法，所述分别将所述第一区和所述第二区冷却至室温包括：

同时开始对所述第一区和所述第二区降温，以50-60摄氏度/小时的降温速率将所述第一区从1000-1200摄氏度降温至520-550摄氏度，然后以70-90摄氏度/小时的降温速率将所述第一区从520-550摄氏度降温至室温；

以40-55摄氏度/小时的降温速率将所述第二区从1000-1200摄氏度降温至610-620摄氏度，然后以80-105摄氏度/小时的降温速率将所述第二区从610-620摄氏度降温至室温；以及

控制将所述第一区从1000-1200摄氏度降温至520-550摄氏度时的降温速率大于将所述第二区从1000-1200摄氏度降温至610-620摄氏度时的降温速率。

6.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括：在将砷化镓晶棒切割成晶片之后，对所述晶片进行退火之前，将所述晶片放入碱液中浸泡，以除去所述晶片表面的污染物。

7.根据权利要求6所述的方法，所述碱液为氨水溶液，所述氨水溶液中的氨水与水的体积比为1:2-5，所述浸泡的时间为5-10分钟。

8.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括：在除去所述晶片表面的污染物之后，对所述晶片进行退火之前，将所述晶片放入腐蚀性溶液中，以腐蚀掉所述晶片表面的因切片造成的损伤层。

9.根据权利要求8所述的方法，所述晶片表面被腐蚀掉的厚度为10-18微米，所述腐蚀性溶液为双氧水、氨水和水的混合溶液，双氧水、氨水与水的体积比为1:1-3:6-9。

10.一种砷化镓晶片，所述砷化镓晶片通过根据权利要求1-9中任一项所述的方法制备得到。