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申请/专利权人：广东先导微电子科技有限公司
摘要：本发明公开了一种制备砷化镓单晶的设备和砷化镓单晶的制备方法，属于半导体技术领域。采用所述设备可实现成晶率高、位错密度缺陷低的砷化镓单晶制备。所述砷化镓单晶的制备方法通过单晶生长炉内的磁铁产生的磁场来控制炉内的温场稳定性，进而确保了砷化镓多晶熔体的热稳定性，显著提高了砷化镓单晶的质量。并且，所述制备方法无需外加氧化硼，直接通过氧气和氮化硼坩埚反应得到氧化硼进行密封，然后通过氮气维持阶梯状石英管内部稳定气压进而保持砷化镓的化学配比平衡。此外，所述制备方法还通过氢气还原金属杂质离子和超声波振动促进金属杂质单质分凝作用而减少了空穴、团聚和应力聚集，进而降低了位错密度缺陷，提高了砷化镓单晶的成晶率。
主权项：1.一种制备砷化镓单晶的设备，其特征在于，包括单晶合成炉和设置在其内部的阶梯状石英管，以及与单晶合成炉底部连接的超声波平板；其中，所述单晶合成炉内设置有磁铁；所述阶梯状石英管包括管体，所述管体的一端设置有可拆卸的密封装置，所述密封装置上设置有氮气入口，另一端设有Y型输气管，用于输送氢气和氧气；所述管体由所述Y型输气管至所述开口的方向包括两个同轴设置的下管体单元和上管体单元，所述上管体单元和下管体单元独立地为圆管状，且所述下管体单元的直径小于上管体单元的直径；上管体单元设置有底部为锥形且开口的第一氮化硼坩埚；下管体单元设置有底部为锥形的第二氮化硼坩埚，所述第二氮化硼坩埚还包括与所述锥形底部相连通的物料腔；所述物料腔与所述Y型输气管的出气口相连通。
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