[发明专利]一种半绝缘砷化镓单晶体及其制备方法和生长装置

权利要求书

1.一种半绝缘砷化镓单晶体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将GaAs多晶、晶种与氧化硼放入PBN坩埚中，将PBN坩埚转移至石英坩埚内；将石墨放置于石英帽内，将石英帽与石英坩埚密封连接；

S2：将步骤S1中密封连接的石英帽与石英坩埚装载至VGF单晶炉中，且石英帽与石英坩埚位于不同温区；

S3：控制石英坩埚所在温区升温至化料温度，同时控制石英帽所在温区升温至1000±50℃；

S4：石英坩埚所在温区达到化料温度后，进行保温化料，并控制石英帽所在温区升温至1200±50℃并保温4～50h；

S5：化料完成后，控制石英帽所在温区降温至1000℃±50℃并保温，进行气氛掺杂，晶体生长；

S6：降温出料。

2.根据权利要求1所述的一种半绝缘砷化镓单晶体的制备方法，其特征在于，放入石英帽前，对所述石墨进行预处理，所述预处理为去除水分。

3.根据权利要求2所述的一种半绝缘砷化镓单晶体的制备方法，其特征在于，PBN坩埚（4）、石英坩埚（2）、石英帽（3）与VGF单晶炉（1）在使用前进行所述预处理。

4.根据权利要求2所述的一种半绝缘砷化镓单晶体的制备方法，其特征在于，所述预处理包括抽真空操作，所述抽真空操作的绝对真空度为（1～9×10^-4）～（1～9×10^-2）Pa。

5.根据权利要求1所述的一种半绝缘砷化镓单晶体的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述晶体生长在冷却速率为0.1～10℃/h，温度梯度为0.1～10℃/cm的条件下进行。

6.一种权利要求1的制备方法 制备得到的半绝缘砷化镓单晶体，其特征在于，所述半绝缘砷化镓单晶体的电阻率为0.1×10⁸～5×10⁸Ω•cm，晶体内径向电阻率变化小于8%，Si的浓度为1.14×10¹³～4.5×10¹⁵ Atoms•cm^-3，C的浓度为6×10¹⁵～2.0×10¹⁶ Atoms•cm^-3。