[发明专利]锑化铝材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锑化铝材料的制备方法，用于解决现有制备的锑化铝材料电阻率低的技术问题。技术方案是以高纯铝与高纯锑为原材料，采用化学腐蚀方法除去铝表面氧化层，然后将按一定摩耳比配置的原材料放置于氮化硼坩埚中，再将氮化硼坩埚放置于石英坩埚中，抽真空，封接，采用在合料炉中使用温度振荡的方法进行合成，最后采用布里奇曼法在晶体生长炉中进行生长。由于氮化硼化学稳定性高，与铝反应速率极慢，且与AlSb同属III‑V族化合物，氮元素与硼元素在AlSb晶体中没有活性施主与受主能级，无恶化电阻率的杂质，锑化铝材料电阻率由背景技术的105Ω·cm提高到109Ω·cm，空穴的霍尔迁移率达到382cm2V‑1S‑1。

主权项

一种锑化铝材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、采用纯度为99.999％的铝原料，在HF:H2O2＝1:2～1:3的溶液中腐蚀30～60秒，腐蚀完毕后清洗，氮气吹干；步骤二、经过处理的铝原料与纯度为99.9999％的锑原料按1:1.05～1:1.1配比，并掺杂30～130ppm的纯度为99.99999％的碲单质，将铝原料、锑原料和碲单质一同转入洁净干燥的氮化硼坩埚中，再将氮化硼坩埚置于洁净干燥的石英安瓿中，对石英安瓿抽真空，真空度达5～8×10‑5Pa时封管；步骤三、将石英安瓿放置于高温合料炉中，升温至500～600℃，保温22～24小时，然后以每小时5～10℃的速率升温至680～700℃，然后升温到锑化铝熔点以上15～65℃，进行温度震荡，10～20小时后断电炉冷，合料完成；步骤四、将合料完成后的石英安瓿放置于ACRT‑B型晶体生长设备中，设定高温区目标温度为1080～1100℃，低温区目标温度为900～940℃，升温时间为12～24小时；到达目标温度后，在锑化铝熔点以上40～60℃进行12～24小时的过热，最后将坩埚底部温度降至高于温度锑化铝熔点以上2～5℃，坩埚以每小时2～5mm的速率下降，下降时间为50～100小时，开始生长锑化铝晶体；步骤五、锑化铝晶体生长结束，坩埚停止下降，降温到100～200℃，断电炉冷至室温。