资料

UCSB利用氨热法试制出GaN结晶

上传人:根津祯

上传时间: 2007-10-02

浏览次数: 60

  理论上“可以制造出与水晶一样大小的GaN结晶”(演讲者:现美国SixPoint Materials的CEO/CTO桥本忠朗)(图1)。此次试制品的尺寸在6~7mm左右,“不过,我们想验证可以利用我们的氨热法制造GaN结晶。今后还将进一步加大尺寸”(桥本忠朗)。

  利用氨热法,使一般在高温高压下添加矿化物的NH3达到超临界状态,来融解原料——金属镓(Ga)或GaN结晶。然后改变温度,使融解后的GaN结晶析出。也就是,将水热法中使用的水换成NH3。该研究组将结晶生长基元——GaN底板放入制造装置中,利用氨热法在GaN底板上析出了GaN结晶。理论上,制造出水晶那么大的结晶之后,就可以自由轻松地切割结晶面,因此东北大学等的研究小组一直致力于该研究。只要制造出大的GaN结晶,就可以切割GaN结晶的c面、非极性面、半极性面等结晶面。展板上展示了切出m面和c面后的底板(图2)。

  该研究小组作为矿化物采用的是碱性材料。虽然有些方法使用酸性及中性的矿化物材料,但此次基于以下三个理由而采用了碱性材料。(1)可在600℃以下的低温条件下生长;(2)基于镍·铬的材料可以用来防止制造装置的腐蚀;(3)GaN的析出温度比较高,可以提高GaN的结晶性。通过使用碱性材料,NH3的温度上升时、溶解度下降,相反,温度下降时、溶解度上升,使GaN更容易溶解。也就是说,由于要达到过饱和状态需要高温,使GaN的析出温度升高,结果使GaN的结晶性提高。

  此次之所以能够利用氨热法制造GaN结晶,是因为开发出了可以耐高温高圧的装置。试制品在220MPa,510~575℃的条件下培育。培育时间为82日。生长率为每面30μm/日。

  今后的目标是:抑制各个方向上产生的晶粒、提高生长率、增大结晶尺寸、制造接近无色的GaN结晶等。比如,生长率力争达到每面50μm/日,与利用水热合成法制造ZnO时相同。大型化则将通过采用更大的制造装置等来实现。

| 收藏本文
最新评论

用户名: 密码: