【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造，特别是涉及一种调控n型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法及装置。
技术介绍
1、n型氧化镓(β-ga2o3)单晶衬底片是一种重要的半导体材料，其电学性能的调控对于实现高性能的电子器件至关重要。
2、调控n型氧化镓单晶衬底片电学性能的原理是控制单晶衬底中施主浓度，通过向n型氧化镓中掺入施主杂质(如锡、硅等)，可以增加材料中的自由电子浓度，从而实现n型导电。掺杂过程可能引入杂质能级和缺陷，影响材料的晶体质量和电学性能稳定性。此外，掺杂浓度和分布的控制也较为困难。为了满足后端电子器件制备所需参数要求，常常会在掺入施主杂质后进行高温热处理，以期改善掺杂均匀性和减少缺陷。
3、上述工艺存在以下问题：传统的后处理方法对减少热应力和缺陷有一定的效果，但无法解决掺杂不均匀和电阻率偏高的问题。当传统热处理温度较高时(例如800℃以上)，n型氧化镓单晶衬底片在氧化气氛下容易形成高阻层，锡元素不稳定，会挥发至空气中或失效，使得衬底片电阻率升高，甚至破坏其n型导电特性。即使在中性或还原气氛下，虽能减少电阻率升高值，维持n型导电状态，但却不能实现进一步降低电阻率和解决掺杂不均匀的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种调控n型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法及装置，以解决上述现有技术存在的问题，即进一步降低衬底片电阻率，并提高掺杂均匀性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术公开了一种调控n型氧化镓单晶
4、步骤一、将单晶衬底片放置在陶瓷架上，将锡源放入陶瓷舟中，将所述陶瓷架和所述陶瓷舟放置在炉体内；
5、步骤二、封闭所述炉体，抽吸所述炉体内的气体至所述炉体内气压达到0.1pa以下，之后所述炉体内不再通入气体或仅通入保护气体；
6、步骤三、将所述炉体内的温度提升至800℃～1600℃，之后保温3h～48h；
7、步骤四、将所述炉体内的温度降至室温，取出衬底片。
8、优选地，所述锡源包括氧化锡、锡单质、硫酸锡、氯化亚锡、草酸亚锡中的至少一种。
9、优选地，所述保护气体包括氩气、氮气中的至少一种。
10、优选地，步骤三中，升温过程为一次完成；或，升温过程分为多段，每段升温完成后保温一段时间。
11、优选地，所述升温过程为受控匀速升温过程。
12、优选地，步骤四中，降温过程为一次完成；或，降温过程分为多段，每段降温完成后保温一段时间。
13、优选地，所述降温过程为受控匀速降温过程。
14、优选地，所述单晶衬底片为切割片、研磨片或抛光片。
15、优选地，步骤三中，升温速率控制在5℃/min以下；步骤四中，降温速率控制在5℃/min以下。
16、本专利技术还公开了一种调控n型氧化镓单晶衬底片电学性能的装置，用于完成上述的调控n型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，包括陶瓷架、陶瓷舟和炉体，所述陶瓷架用于支撑所述单晶衬底片，所述陶瓷架和所述陶瓷舟均设置于所述炉体内。
17、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
18、本专利技术通过提高炉体内锡元素的浓度，抑制单晶衬底片中掺杂元素的挥发，同时在热处理过程中，炉内气氛中高浓度的锡元素组分，会缓慢渗入单晶衬底片中，从而提高衬底片内掺杂元素的浓度，使单晶衬底片的电阻率有所降低。同时在长时间的高温作用下，衬底片中各区域浓度会趋于平衡，从而提高单晶衬底片中的掺杂均匀性。
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1.一种调控N型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的调控N型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于：所述锡源包括氧化锡、锡单质、硫酸锡、氯化亚锡、草酸亚锡中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的调控N型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于：所述保护气体包括氩气、氮气中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的调控N型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于：步骤三中，升温过程为一次完成；或，升温过程分为多段，每段升温完成后保温一段时间。
5.根据权利要求4所述的调控N型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于：所述升温过程为受控匀速升温过程。
6.根据权利要求1所述的调控N型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于：步骤四中，降温过程为一次完成；或，降温过程分为多段，每段降温完成后保温一段时间。
7.根据权利要求6所述的调控N型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于：所述降温过程为受控匀速降温过程。
8.根据权利要求1所述的调控N型氧
9.根据权利要求1所述的调控N型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于：步骤三中，升温速率控制在5℃/min以下；步骤四中，降温速率控制在5℃/min以下。
10.一种调控N型氧化镓单晶衬底片电学性能的装置，其特征在于，用于完成如权利要求1～9任意一项所述的调控N型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，包括陶瓷架、陶瓷舟和炉体，所述陶瓷架用于支撑所述单晶衬底片，所述陶瓷架和所述陶瓷舟均设置于所述炉体内。
...【技术特征摘要】
1.一种调控n型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的调控n型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于：所述锡源包括氧化锡、锡单质、硫酸锡、氯化亚锡、草酸亚锡中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的调控n型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于：所述保护气体包括氩气、氮气中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的调控n型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于：步骤三中，升温过程为一次完成；或，升温过程分为多段，每段升温完成后保温一段时间。
5.根据权利要求4所述的调控n型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于：所述升温过程为受控匀速升温过程。
6.根据权利要求1所述的调控n型氧化镓单晶衬底片电学性能的方法，其特征在于：步骤四中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏宁，刘莹莹，王琤，
申请(专利权)人：杭州镓仁半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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