[发明专利]一种通过物理气相传输法生长氮化铝单晶的方法

摘要

本发明公开了一种通过物理气相传输法生长氮化铝单晶的方法，在升温阶段保持T1＞T2，能够有效的防止杂质进入生长区；避免了升温过程中杂质挥发并沉积到生长区导致大量形核点，同时也减少了在长晶阶段的形核数量；接着逆转温差，使T2＞T1，形核时保持原料区和生长区具有较低的温差，有助于单一形核；为后续同质生长大尺寸氮化铝单晶提供了有利条件；在降温阶段，再次逆转温差，使T1＞T2，能够有效的防止杂质进入生长区；避免了降温过程中杂质挥发并沉积到生长区，影响长晶的质量；长晶前保持高压，有助于抑制氮化铝原料分解，避免大量气相聚集到生长区，同时也可以降低生长区氮化铝晶体的生长速度；长晶时保持低压，有助于加快氮化铝的生长速度。

主权项

1.一种通过物理气相传输法生长氮化铝单晶的方法，物理气相传输法用于将原料区的氮化铝粉料/氮化铝烧结体制成生长区的氮化铝单晶，其特征在于：包括以下步骤：（1）将氮化铝晶体氮化铝粉料/氮化铝烧结体放入坩埚中，将坩埚放入炉体中，对所述炉体抽真空，接着向所述炉体中通入高纯氮气，保持所述炉体中的氮气气压为60‑100Kpa，生长区位于原料区的上方，生长区的温度为T1，原料区的温度为T2，加热所述坩埚，同时对生长区和原料区进行升温，使T1＞T2；（2）保持所述炉体中的氮气气压为60‑100Kpa，当T2升至2000‑2400℃时，此时T1＞T2，控制两者之间的温差为30‑70℃；保持30‑120min；（3）保持所述炉体中的氮气气压为60‑100Kpa，在10‑40min的时间内，对生长区进行降温，同时对原料区进行升温，使T2＞T1，控制两者之间的温差为3‑15℃；（4）保持所述炉体中的氮气气压为60‑100Kpa，此时，T2＞T1，两者之间的温差为3‑15℃，保持2‑5h；（5）抽取所述炉体中的高纯氮气，使所述真空中的氮气气压为30‑60Kpa，对生长区进行降温，同时对原料区进行升温，使T2＞T1，控制两者之间的温差为30‑70℃；（6）保持所述炉体中的氮气气压为30‑60Kpa，当T1降至2000‑2300℃时，此时T2＞T1，控制两者之间的温差为30‑70℃，保持10‑200h；（7）保持所述炉体中的氮气气压为30‑60Kpa，对生长区进行升温，同时对原料区进行降温，使T1＞T2，控制两者之间的温差为30‑70℃；（8）保持所述炉体中的氮气气压为30‑60Kpa，同时对生长区和原料区进行降温，保持T1＞T2，在T2下降至1000℃之前，控制两者之间的温差为30‑70℃。