籽晶制造技术

本实用新型专利技术提出一种籽晶，该籽晶包括连接于一体的柱体部和顶部，所述顶部向远离柱体部方向凸起，所述顶部凸起的曲率半径为柱体部横截面半径的倍。采用本籽晶，所制备得到的III

【技术实现步骤摘要】
籽晶


[0001]本技术涉及晶体生长
，尤其涉及一种用于半导体晶体生长的籽晶。

技术介绍

[0002]随着科技的进步和发展，越来越多的半导体晶体，因其在集成电路、光电系统中的突出作用，得到人们广泛的重视。特别是III-V族化合物半导体晶体和晶片，因其高电阻率、高电子迁移率等优势，被广泛的应用在需要具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等特点的半导体器件制造之中。
[0003]制备这些半导体单晶材料的方法有多种，主要包括提拉法、VGF法、VB法等。其中VGF法因其设备成本低、温度梯度小、原料利用率高、晶体位错少、污染少等优点，逐渐成为III-V族化合物半导体晶体的主流晶体生长方法。但同时，由于III-V族化合物半导体晶体普遍具有层错能低的缺点，在VGF法生长过程中，极易产生孪晶等缺陷，严重影响晶体的成品率。而且，由于VGF法温度梯度小，III-V族化合物半导体晶体的结晶潜热不易散发，在晶体生长过程中容易形成凹界面，进而影响晶体品质。
[0004]因此，需要设计一种新型结构的籽晶，来减少孪晶，维持晶体生长界面，从而提高晶体的质量。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服上述技术问题，提出一种新型结构的籽晶，减少孪晶，维持晶体生长界面，从而提高晶体的质量。
[0006]为实现前述目的，本技术采用如下技术方案：一种籽晶，该籽晶包括连接于一体的柱体部和顶部，所述顶部向远离柱体部方向凸起，所述顶部凸起的曲率半径为柱体部横截面半径的倍。
[0007]作为本技术的进一步改进，所述顶部凸起的曲率半径为71～100mm。
[0008]作为本技术的进一步改进，所述顶部呈球冠状。
[0009]作为本技术的进一步改进，所述柱体部为一圆柱体。
[0010]作为本技术的进一步改进，所述柱体部横截面半径为所生长的晶体横截面半径的0.8～1倍。
[0011]作为本技术的进一步改进，所述籽晶为III-V族化合物晶体的籽晶。
[0012]作为本技术的进一步改进，所述III-V族化合物包括砷化镓、磷化铟、砷化铟。
[0013]采用本籽晶，所制备得到的III-V族化合物晶体位错密度低，且无孪晶缺陷，晶体质量高。
附图说明
[0014]图1为本技术籽晶的实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0015]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0016]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0017]应当理解的是，本技术中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
[0018]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0019]请参阅图1，本技术提供一种籽晶100，该籽晶100包括连接于一体的柱体部110和顶部120，所述顶部120向远离柱体部110方向凸起，所述顶部120凸起的曲率半径为柱体部横截面半径的倍。凸起的顶部120 在生长晶体时，有利于多晶料与籽晶的接触，从而有利于晶体生长。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述顶部120凸起的曲率半径为71～100mm。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，所述顶部120呈球冠状。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，所述柱体部110为一圆柱体。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，所述柱体部横截面半径为所生长的晶体横截面半径的0.8～1倍。如脱离上述倍数关系，将对最终成型的晶体质量产生负面影响，例如出现孪晶。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，所述籽晶为III-V族化合物晶体的籽晶。
[0025]作为本专利技术的进一步改进，所述III-V族化合物包括砷化镓、磷化铟、砷化铟。
[0026]实施例1。
[0027]本实施例提出一种籽晶100，用于生长砷化镓(GaAs)单晶，该籽晶100 包括连接于一体的柱体部110和顶部120，柱体部110为横截面为的圆柱体，顶部120呈球冠状，顶部的曲率半径为71mm。采用VGF法制备GaAs单晶：将该籽晶装入坩埚中，之后将高纯GaAs多晶和B2O3液封剂置于坩埚中，升温化料开始晶体生长，最终制备得到GaAs单晶。对所得到的GaAs单晶进行检索，晶体质量良好，位错密度≤300cm-2
，且无孪晶等缺陷。
[0028]实施例2。
[0029]本实施例提出一种籽晶100，用于生长磷化铟(InP)单晶，该籽晶100包括连接于一体的柱体部110和顶部120，柱体部110为横截面为的圆柱体，顶部120呈球冠状，顶部的曲率半径为100mm。采用VGF法制备InP单晶：将该籽晶装入坩埚中，之后将高纯InP多晶和
B2O3液封剂置于坩埚中，升温化料开始晶体生长，最终制备得到InP单晶。对所得到的InP单晶进行检索，晶体质量良好，位错密度≤100cm-2
，且无孪晶等缺陷。
[0030]实施例3。
[0031]本实施例提出一种籽晶100，用于生长砷化铟(InAs)单晶，该籽晶100 包括连接于一体的柱体部110和顶部120，柱体部110为横截面为的圆柱体，顶部120呈球冠状，顶部的曲率半径为80mm。采用VGF法制备InAs单晶：将该籽晶装入坩埚中，之后将高纯InAs多晶和B2O3液封剂置于坩埚中，升温化料开始晶体生长，最终制备得到InAs单晶。对所得到的InAs单晶进行检索，晶体质量良好，位错密度≤200cm-2
，且无孪晶等缺陷。
[0032]综上所示，采用本籽晶，所制备得到的III-V族化合物晶体位错密度低，且无孪晶缺陷，晶体质量高。
[0033]尽管为示例目的，已经公开了本技术的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本技术的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种籽晶，其特征在于：该籽晶包括连接于一体的柱体部和顶部，所述顶部向远离柱体部方向凸起，所述顶部凸起的曲率半径为柱体部横截面半径的倍。2.根据权利要求1所述的籽晶，其特征在于：所述顶部凸起的曲率半径为71～100mm。3.根据权利要求1所述的籽晶，其特征在于：所述顶部呈球冠状。4.根据权利要求1所述的籽晶，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：狄聚青，朱刘，刘运连，薛帅，崔博，方义林，
申请(专利权)人：广东先导先进材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：