一种n型磷化铟单晶生长制备配方的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种N型磷化铟单晶生长制备配方，该配方按原料重量百分比组成为：InP多晶料96.50～97.50％，三氧化二硼1.40～2.00％，红磷1.00～1.50％，硫0.01～0.02％。本发明可以获得高质量、大直径InP单晶，且生产效率高，降低消耗、提高劳动生产率，制备出来的<100>InP单晶和单晶片经过测试其平均EPD小于5.0×104cm-2，载流子浓度小于3.8×1018cm-3。
【专利说明】一种N型磷化铟单晶生长制备配方
【技术领域】
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[0001]本发明属于半导体材料制备领域，具体涉及一种N型磷化铟单晶生长制备配方。
【背景技术】
[0002]磷化铟(InP)是重要的II1-V族化合物半导体材料之一，是继硅、砷化镓之后的新一代电子功能材料。与砷化镓(GaAs)相比，其优越性主要在于高的饱和电场飘移速度、导热性好以及较强的抗辐射能力等，因此InP晶片通常用于新型微电子、光电子元器件制造。
[0003]InP单晶材料按电学性质主要分掺硫N型InP ;掺锌P型InP ;掺铁或非掺杂退火半绝缘InP单晶。η型InP单晶用于光电器件，InP基的长波长(1.3-1.55 μ m)发光二极管、激光器和探测器已用于光纤通信系统。半绝缘InP衬底上可以制作高速、高频、宽带、低噪声微波、晕米波电子器件。
[0004]InP的熔点是1062°C，低于GaAs。但是P在熔点处的离解压(25~27.5atm)很高。由于其高离解压，使得In和P难以象Ga和As那样在单晶炉内直接合成多晶。因此，一般要在高压炉内用高纯铟和高纯红磷首先合成InP多晶料，然后再进行晶体生长工作。
[0005]与其它的半导体材料一样，InP材料在生长过程中难以避免热应力作用、化学配比偏离、组份偏析、杂质沾污等，由此造成缺陷的产生和晶格完整性的破坏。为避免缺陷，提高材料完整性和电学性质，进而提高光电子和微电子器件性能和可靠性，需要严格控制化学配比。
【发明内容】
[0006]根据以上情况，本发明的目的在于提供一种N型磷化铟单晶生长制备配方，由该配方生成的InP晶体得到的InP基板用于诸如光通讯用半导体激光器、光电探测器等的光电子器件以及诸如晶体管等的电子器件，可以获得晶片上的性能均匀和稳定且寿命长的化合物半导体器件。
[0007]本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种N型磷化铟单晶生长制备配方，其特征在于按原料重量百分比组成为=InP多晶料96.50~97.50%，三氧化二硼
1.40 ~2.00%，红磷 1.00 ~1.50%，硫 0.01 ~0.02%。
[0008]所述InP多晶料经去离子水多次煮沸清洗，以去除表面的氧化物和残余杂质，确保实验所需的纯净度。
[0009]所述三氧化二硼为高纯脱水三氧化二硼，脱水后的三氧化二硼含水量一般在500ppm 量级。
[0010]所述红磷达到6N纯净度。
[0011 ] 所述硫达到6N纯净度。
[0012]按照本发明提供的上述配方，可以获得高质量、大直径InP单晶，且生产效率高，降低消耗、提高劳动生产率。
【具体实施方式】
[0013]该N型磷化铟单晶生长制备配方按原料重量百分比组成:InP多晶料96.50~
97.50%，三氧化二硼 L 40 ~2.00%，红磷 L 00 ~L 50%，硫 0.01 ~0.02%。
[0014]按照本发明提供的上述配方，可以获得高质量、大直径InP单晶，且生产效率高，降低消耗、提高劳动生产率。
[0015]实施例1，该N型磷化铟单晶生长制备配方由以下原料重量百分比组成:InP多晶料 97.06 %，三氧化二硼 1.46 %，红磷 1.46 %，硫 0.02 %。
[0016]将实施例1制备出来的<100>InP单晶和单晶片经过测试其平均EPD为
3.5 X 104cnT2，载流子浓度为 3.6 X 11W30
[0017]实施例2，该N型磷化铟单晶生长制备配方由以下原料重量百分比组成:InP多晶料 96.86%，三氧化二硼 1.82%，红磷 1.31%，硫 0.01%。
[0018]将实施例2制备出来的<100>InP单晶和单晶片经过测试其平均EPD为
4.5 X 104cnT2，载流子浓度为 2.TXlO1W30
[0019]实施例3，该N型磷化铟单晶生长制备配方由以下原料重量百分比组成:InP多晶料 97.17%，三氧化二硼 1.75%，红磷 1.07%，硫 0.01%。
[0020]将实施例3制备出来的<100>InP单晶和单晶片经过测试其平均EPD为
4.0X 104cnT2，载流子浓度为 3.SXlO1W30
[0021]实施例4，该N型磷化铟单晶生长制备配方由以下原料重量百分比组成:InP多晶料 96.50 %，三氧化二硼 1.98 %，红磷 1.50 %，硫 0.02 %。
[0022]将实施例4制备出来的<100>InP单晶和单晶片经过测试其平均EPD为3.8 X 104cnT2，载流子浓度为 4.2 X 11W30
【权利要求】
1.一种N型磷化铟单晶生长制备配方，其特征在于按原料重量百分比组成为:InP多晶料 96.50 ~97.50%，三氧化二硼 1.40 ~2.00%，红磷 1.00 ~1.50%，硫 0.01 ~0.02%。
2.根据权利要求1所述的N型磷化铟单晶生长制备配方，其特征在于:所述InP多晶料经去离子水多次煮沸清洗，以去除表面的氧化物和残余杂质。
3.根据权利要求1所述的N型磷化铟单晶生长制备配方，其特征在于:所述三氧化二硼为高纯脱水三 氧化二硼，脱水后的三氧化二硼含水量一般在500ppm量级。
4.根据权利要求1所述的N型磷化铟单晶生长制备配方，其特征在于:所述红磷达到6N纯净度。
5.根据权利要求1所述的N型磷化铟单晶生长制备配方，其特征在于:所述硫达到6N纯净度。
【文档编号】C30B29/40GK104047055SQ201310079859
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月12日 优先权日:2013年3月12日
【发明者】关活明 申请人:台山市华兴光电科技有限公司