一种氮化镓单晶的热液生长方法

摘要

本发明涉及一种氮化镓单晶的生长方法。本发明通过在高压釜的内腔壁上加附惰性材料衬里，并利用控温系统提供一个温场，从而在氨热中生长出氮化镓单晶。本发明的温度和压力都不太高(温度为400-600℃，压力为1000-1800巴)、设备简单、成本低廉而高效，氮化镓产率高，便于工业化批量生产GaN单晶材料。生长出的氮化镓单晶的直径大于20μm，长度为毫米量级，具有很大的实用价值。

主权项

1、一种氮化镓单晶的热液生长方法，所用的原料为高纯金属镓(6)、卤化氨盐(10)、高纯液氨(5)，其特征在于：包括以下步骤：(1)将拟参与反应原料和内腔壁附有衬里(8)的高压釜体(2)及 其密封塞(1)、密封帽(3)全部装入真空手套箱中，并抽气使 该手套箱的真空度达到10-2乇，所用衬里为惰性材料，所用的 高压釜体事先经液氮冷却处理；(2)在真空手套箱中，按8∶2～9∶1的摩尔比称量高纯金属镓(6) 和卤化氨盐(10)；(3)按65～90％的充满度倒入高纯液氨(5)；(4)立即把密封塞(1)和密封帽(3)装在高压釜体(2)上，拧紧， 并加以初步密封，所有操作都是快速进行；(5)在密封工作台上将高压釜作进一步密封；(6)将封好的高压釜取出，放入一台两段式电阻加热炉(4)内，通 过热电偶(7)控制加热升温至400～600℃，并利用控温系统 使高压釜上下的温度差为20-150℃；(7)恒温3～6天，即可在高压釜的中部或上部获得无色透明的六 方柱状产物(9)。