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快报!国内提拉法β-Ga2O3单晶生长取得重要进展!

www.p-e-china.com 2017/9/6 9:21:24 来源:照明电器信息中心 电力电子论坛|免费发布产品

  近日,中国科学院院合肥研究院安光所孙敦陆研究员课题组通过设计特殊的晶体生长装置及组合生长气氛等措施,有效抑制了晶体生长过程中的镓挥发及螺旋生长等难题,采用熔体提拉法成功生长出了直径30mm,长度80mm的β-Ga2O3单晶。XRD衍射峰均可指标化,摇摆曲线尖锐对称,半高宽仅5aresec,位错密度仅约2×104/cm2,表明晶体具有良好的结晶质量。相关文章将刊登在近期《中国照明电器》杂志上。
    关于氧化镓   Ga2O3共有五种晶相,其中β-Ga2O3是在高温下能够唯一稳定存在的晶相,所以可以通过熔体法生长无其他杂相的β-Ga2O3晶体。β-Ga2O3是一种新型超宽禁带透明半导体材料,禁带宽度约为Eg=4.8 eV,适用于制造高电流密度的大功率垂直结构功率器件。同时β-Ga2O3可以在还原气氛下生长形成n型半导体,从而在紫外探测器、发光二极管(LED)和气敏传感器等领域具有应用前景。   氧化镓与LED   目前GaN基蓝光LEDs的衬底主要是蓝宝石(Al2O3)和SiC,但普遍存在晶格失配和热失配等问题。β-Ga2O3兼具透明导电和晶格失配率低等性能,有望成为GaN的下一代的衬底材料,日本公司已实现了在β-Ga2O3衬底上生长GaN基蓝光LED芯片。还有研究者在β-Ga2O3单晶的(-201)面上淀积蓝光InGaN多量子阱(MQWs),并制成相应尺寸的芯片。   氧化镓单晶生长方法   采用熔体法制备大尺寸高质量的β-Ga2O3单晶较困难,目前国外有采用提拉法生长2英寸β-Ga2O3单晶的报道,国内只有采用浮区法和导模法生长得到β-Ga2O3单晶的报道。   提拉法生长氧化镓获重要进展   孙敦陆研究员课题组在多年的晶体生长基础上,通过设计特殊的晶体生长装置及组合生长气氛等措施,有效抑制了晶体生长过程中的镓挥发及螺旋生长等难题,采用熔体提拉法成功生长出了直径30mm,长度80mm的β-Ga2O3单晶。XRD衍射峰均可指标化,摇摆曲线尖锐对称,半高宽仅5aresec,位错密度仅约2×104/cm2,表明晶体具有良好的结晶质量。为其在进一步抗电子干扰、大功率雷达、航空航天技术等半导体器件领域的应用奠定了坚实的材料基础。
    专家介绍   孙敦陆: 男,1972年生,研究员,博士生导师。现任中国科学院安徽光学精密机械研究所激光中心晶体材料研究室主任,全国人工晶体标准化技术委员会委员,安徽省光学学会激光专业委会员委员。主要从事光电功能晶体材料制备、光谱、激光技术及应用等方面的研究,目前重点开展新型光学衬底材料、激光晶体材料生长及光谱、激光性能、抗辐照机理等方面的研究工作,承担国家自然科学基金、国家高技术及中科院等项目的研究。 已在Optics Letters,Optics Express,Optics Communication,Physical Review B,J America Ceramic Society,Applied Physics B,J Crystal Growth等国内外期刊上发表第一作者或通讯作者论文近40篇, 合作论文60余篇,以第一发明人身份获授权国家发明专利6项。   填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容:
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