一種n型磷化銦單晶生長制備配方的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種N型磷化銦單晶生長制備配方，該配方按原料重量百分比組成為：InP多晶料96.50～97.50％，三氧化二硼1.40～2.00％，紅磷1.00～1.50％，硫0.01～0.02％。本發(fā)明可以獲得高質量、大直徑InP單晶，且生產(chǎn)效率高，降低消耗、提高勞動生產(chǎn)率，制備出來的<100>InP單晶和單晶片經(jīng)過測試其平均EPD小于5.0×104cm-2，載流子濃度小于3.8×1018cm-3。
【專利說明】一種N型磷化銦單晶生長制備配方

【技術領域】
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[0001]本發(fā)明屬于半導體材料制備領域，具體涉及一種N型磷化銦單晶生長制備配方。

【背景技術】
[0002]磷化銦(InP)是重要的II1-V族化合物半導體材料之一，是繼硅、砷化鎵之后的新一代電子功能材料。與砷化鎵(GaAs)相比，其優(yōu)越性主要在于高的飽和電場飄移速度、導熱性好以及較強的抗輻射能力等，因此InP晶片通常用于新型微電子、光電子元器件制造。
[0003]InP單晶材料按電學性質主要分摻硫N型InP ;摻鋅P型InP ;摻鐵或非摻雜退火半絕緣InP單晶。η型InP單晶用于光電器件，InP基的長波長(1.3-1.55 μ m)發(fā)光二極管、激光器和探測器已用于光纖通信系統(tǒng)。半絕緣InP襯底上可以制作高速、高頻、寬帶、低噪聲微波、暈米波電子器件。
[0004]InP的熔點是1062°C，低于GaAs。但是P在熔點處的離解壓(25~27.5atm)很高。由于其高離解壓，使得In和P難以象Ga和As那樣在單晶爐內(nèi)直接合成多晶。因此，一般要在高壓爐內(nèi)用高純銦和高純紅磷首先合成InP多晶料，然后再進行晶體生長工作。
[0005]與其它的半導體材料一樣，InP材料在生長過程中難以避免熱應力作用、化學配比偏離、組份偏析、雜質沾污等，由此造成缺陷的產(chǎn)生和晶格完整性的破壞。為避免缺陷，提高材料完整性和電學性質，進而提高光電子和微電子器件性能和可靠性，需要嚴格控制化學配比。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)以上情況，本發(fā)明的目的在于提供一種N型磷化銦單晶生長制備配方，由該配方生成的InP晶體得到的InP基板用于諸如光通訊用半導體激光器、光電探測器等的光電子器件以及諸如晶體管等的電子器件，可以獲得晶片上的性能均勻和穩(wěn)定且壽命長的化合物半導體器件。
[0007]本發(fā)明的技術方案是通過以下措施來實現(xiàn)的:一種N型磷化銦單晶生長制備配方，其特征在于按原料重量百分比組成為=InP多晶料96.50~97.50%，三氧化二硼
1.40 ~2.00%，紅磷 1.00 ~1.50%，硫 0.01 ~0.02%。
[0008]所述InP多晶料經(jīng)去離子水多次煮沸清洗，以去除表面的氧化物和殘余雜質，確保實驗所需的純凈度。
[0009]所述三氧化二硼為高純脫水三氧化二硼，脫水后的三氧化二硼含水量一般在500ppm 量級。
[0010]所述紅磷達到6N純凈度。
[0011 ] 所述硫達到6N純凈度。
[0012]按照本發(fā)明提供的上述配方，可以獲得高質量、大直徑InP單晶，且生產(chǎn)效率高，降低消耗、提高勞動生產(chǎn)率。

【具體實施方式】
[0013]該N型磷化銦單晶生長制備配方按原料重量百分比組成:InP多晶料96.50~
97.50%，三氧化二硼 L 40 ~2.00%，紅磷 L 00 ~L 50%，硫 0.01 ~0.02%。
[0014]按照本發(fā)明提供的上述配方，可以獲得高質量、大直徑InP單晶，且生產(chǎn)效率高，降低消耗、提高勞動生產(chǎn)率。
[0015]實施例1，該N型磷化銦單晶生長制備配方由以下原料重量百分比組成:InP多晶料 97.06 %，三氧化二硼 1.46 %，紅磷 1.46 %，硫 0.02 %。
[0016]將實施例1制備出來的<100>InP單晶和單晶片經(jīng)過測試其平均EPD為
3.5 X 104cnT2，載流子濃度為 3.6 X 11W30
[0017]實施例2，該N型磷化銦單晶生長制備配方由以下原料重量百分比組成:InP多晶料 96.86%，三氧化二硼 1.82%，紅磷 1.31%，硫 0.01%。
[0018]將實施例2制備出來的<100>InP單晶和單晶片經(jīng)過測試其平均EPD為
4.5 X 104cnT2，載流子濃度為 2.TXlO1W30
[0019]實施例3，該N型磷化銦單晶生長制備配方由以下原料重量百分比組成:InP多晶料 97.17%，三氧化二硼 1.75%，紅磷 1.07%，硫 0.01%。
[0020]將實施例3制備出來的<100>InP單晶和單晶片經(jīng)過測試其平均EPD為
4.0X 104cnT2，載流子濃度為 3.SXlO1W30
[0021]實施例4，該N型磷化銦單晶生長制備配方由以下原料重量百分比組成:InP多晶料 96.50 %，三氧化二硼 1.98 %，紅磷 1.50 %，硫 0.02 %。
[0022]將實施例4制備出來的<100>InP單晶和單晶片經(jīng)過測試其平均EPD為3.8 X 104cnT2，載流子濃度為 4.2 X 11W30
【權利要求】
1.一種N型磷化銦單晶生長制備配方，其特征在于按原料重量百分比組成為:InP多晶料 96.50 ~97.50%，三氧化二硼 1.40 ~2.00%，紅磷 1.00 ~1.50%，硫 0.01 ~0.02%。
2.根據(jù)權利要求1所述的N型磷化銦單晶生長制備配方，其特征在于:所述InP多晶料經(jīng)去離子水多次煮沸清洗，以去除表面的氧化物和殘余雜質。
3.根據(jù)權利要求1所述的N型磷化銦單晶生長制備配方，其特征在于:所述三氧化二硼為高純脫水三 氧化二硼，脫水后的三氧化二硼含水量一般在500ppm量級。
4.根據(jù)權利要求1所述的N型磷化銦單晶生長制備配方，其特征在于:所述紅磷達到6N純凈度。
5.根據(jù)權利要求1所述的N型磷化銦單晶生長制備配方，其特征在于:所述硫達到6N純凈度。
【文檔編號】C30B29/40GK104047055SQ201310079859
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月12日 優(yōu)先權日:2013年3月12日
【發(fā)明者】關活明 申請人:臺山市華興光電科技有限公司