[发明专利]氧化镓单晶制备中抑制原料分解和铱金坩埚氧化的方法

权利要求书

1.一种生长氧化镓晶体的方法，其特征在于，包括如下步骤：

在控制温度条件下生长氧化镓晶体，且将氧化镓的生长温度划分成至少两个的温度区间，对每一个温度区间设置不同的生长气氛。

2.一种在氧化镓晶体生长过程中抑制原料分解和挥发/抑制坩埚氧化的方法，其特征在于，包括如下步骤：

在生长氧化镓晶体的过程中，将氧化镓的生长温度划分成至少两个的温度区间，对每一个温度区间设置不同的生长气氛。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述生长气氛为氩气或/和氮气构成的惰性保护气氛，或者由氧气或/和二氧化碳构成的氧化气氛，或者是两类气氛的混合。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，氧分压占比根据制备尺寸的需求进行调整；

作为优选，生长2英寸氧化镓单晶时，氧分压占比选为5％～10％；生长4英寸氧化镓单晶时，氧分压占比选为15％～25％；

作为优选，氧分压占比最大为50％。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在生长温度低于1000℃时，生长气氛为惰性保护气氛；和/或

在生长温度在1000℃～1800℃范围之间时，生长气氛为惰性保护气氛和氧化气氛的混合。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将生长温度分为三个温度区间，第一温度区间为0℃～1000℃，第二温度区间为1000℃～1400℃，第三温度区间为1400℃～1800℃。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

在生长温度在0℃～1000℃范围之间时，生长气氛为惰性保护气氛；

在生长温度在1000℃～1200℃范围之间时，生长气氛为惰性保护气氛和氧化气氛的混合，根据生长尺寸需求逐步增加氧气气氛，优选氧分压占比为2％～10％；

在生长温度在1200℃～1800℃范围之间时，生长气氛为惰性保护气氛和氧化气氛的混合，根据生长需求将氧分压占比提高到10％～50％，且氧分压在制备温度1800℃时达到最高，并在制备过程中保持稳定。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述氧化镓单晶的制备方法为提拉法、导模法或坩埚下降法，晶体生长所用的坩埚为铱金坩埚。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述生长气氛整体保持为常压或微正压，制造相应的气氛时根据所在温度区间一次性充入或控制各类气体的流量来达到和维持所述气氛。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当晶体生长结束进入降温阶段后，降低氧分压至2％以下，充入惰性保护气氛以避免降温过程中坩埚发生氧化；

作为优选，当晶体生长结束进入降温阶段后，将生长气氛替换为惰性保护气氛。