原料颗粒度对AlN晶体生长的影响

作者：俞瑞仙; 王国栋; 王守志; 曹文豪; 胡小波^*; 徐现刚; 张雷

来源：人工晶体学报, 2023, 1-8.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.20231103.001

• AlN晶体
• 多晶颗粒料
• 孔隙率
• VR-PVT
• 温场
• 杂质

本文通过对氮化铝(AlN)粉末进行烧结，制备了AlN晶体生长用的多晶颗粒料，测试发现，与粉末原料相比，多晶颗粒料的杂质显著降低。利用数值模拟软件研究了不同原料孔隙率对晶体生长的影响，分析了相同晶体生长工艺条件下原料内部温场的分布情况。使用不同颗粒度的原料进行了AlN晶体生长，发现最适合AlN晶体生长的温度梯度和原料颗粒度。最后用颗粒度为1～3 mm的多晶颗粒料进行晶体生长，生长出直径为1英寸、厚度为15 mm的AlN晶体。对晶体进行切割、研磨、抛光，得到1英寸AlN晶片。采用高分辨率X射线衍射(HRXRD)和拉曼光谱对晶片进行表征。结果发现HRXRD摇摆曲线半峰全宽(FWHM)为154.66〞，E2(high)声子模的峰位置和FWHM分别为656.7和4.3 cm-1，表明该氮化铝结晶质量良好。

• 单位
  山东大学; 新一; 山东大学深圳研究院; 晶体材料国家重点实验室