本发明涉及一种抑制对磷化铟熔体污染的方法,尤其涉及抑制石英容器对磷化铟熔体污染的方法。
背景技术:
扩散法制取磷化铟是由磷蒸汽和放置于石英容器中的液态铟在高温下合成的。由于石英主要成分是二氧化硅,硅作为四族元素,在高温下会扩散进入三五族化合物的磷化铟,成为污染磷化铟的电活性杂质,将严重影响磷化铟的电性能。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种抑制石英容器对磷化铟熔体污染的方法。
发明人研究表明,金属铟在高温时,对石英容器内壁有明显的侵蚀,并随温度升高和接触时间延长而侵蚀加剧,在约1100℃时,接触数小时后,可使石英容器内壁变成毛玻璃状;另外,用同样尺寸的热解氮化硼坩埚代替石英坩埚,用在注入法合成磷化铟时,由于反应快,时间短,石英坩埚内壁无明显的侵蚀痕迹,合成的磷化铟载流子浓度相当,未见磷化铟纯度提高。由此可见石英坩埚对磷化铟熔体的污染是微不足道的。
基于上述研究,发明人认为石英容器对磷化铟熔体的污染是由反应前期金属铟在高温下对石英容器内壁侵蚀造成的,一旦反应合成磷化铟,石英容器对磷化铟熔体的污染微乎其微。因此,加快磷化铟合成速度,减少金属铟与石英容器接触时间是抑制石英容器对磷化铟熔体污染的关键。
实现本发明目的的技术方案是:
一种抑制石英容器对磷化铟熔体污染的方法,用扩散法合成磷化铟时,在密封的石英容器中放置磷和金属铟,在2.5小时内将磷蒸汽压力升到27.5大气压,将金属铟加热到1090℃,反应合成致密的磷化铟多晶锭。生成的磷化铟多晶锭载流子浓度均在1015cm-3范围内。
因为上述反应使熔体中的金属铟的比例迅速下降,减少了金属铟在高温时对石英容器内壁的侵蚀,石英容器对生成的磷化铟熔体的污染也是微乎其微,磷化铟熔体其后在长达16-20小时做定向结晶,最终得到的磷化铟多晶锭也不会和石英容器粘连,石英容器内壁光滑如初,无明显侵蚀痕迹。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
一种抑制石英容器对磷化铟熔体污染的方法,用扩散法合成磷化铟时,在密封的石英容器中放置磷和金属铟,在2.5小时内将磷蒸汽压力升到27.5大气压,将金属铟加热到1090℃,反应合成致密的磷化铟多晶锭。
因为上述反应条件,迅速生成磷化铟熔体,使熔体中的金属铟的比例迅速下降,减少了金属铟在高温时对石英容器内壁的侵蚀,石英容器对生成的磷化铟熔体的污染也是微乎其微,磷化铟熔体其后在长达16-20小时做定向结晶,最终得到的磷化铟多晶锭不会和石英容器粘连,石英容器内壁光滑如初,无明显侵蚀痕迹。上述方法生成的磷化铟多晶锭载流子浓度均在1015cm-3范围内,和注入法制得的磷化铟多晶的载流子浓度相当,而现有技术的扩散法制得的磷化铟多晶的载流子浓度只能维持在3×1016cm-3至6×1015cm-3之间。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围之内。