垂直布里奇曼法生长氧化镓单晶及其性能表征

作     者：黄东阳 黄浩天 潘明艳 徐子骞 贾宁 齐红基 

作者机构：杭州富加镓业科技有限公司 中国科学院上海光学精密机械研究所 

出 版 物：《人工晶体学报》 (Journal of Synthetic Crystals)

年 卷 期：2025年

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB3605502) 

主　　题：β-Ga O 垂直布里奇曼法 晶体生长 高质量结晶 宽禁带半导体 

摘      要：本文采用自主设计的垂直布里奇曼（VB）炉，通过动态模拟与实验深度耦合迭代优化的方法，建立了生长炉模型，通过优化生长炉的温场得到最佳温场，并根据模拟最佳温场对实际温场进行优化改造，成功生长出直径3英寸（1英寸=2.54 cm）氧化镓(β-Ga2O3)单晶。进一步加工得到最大尺寸为直径2.5英寸的（100）面β-Ga2O3晶圆，并对β-Ga2O3晶体的结晶质量和光学性能进行了表征测试。测试结果表明，β-Ga2O3晶体具有较高质量，其紫外截止边为257.5 nm，对应光学带隙为4.78 eV，晶体的劳埃衍射斑点清晰、对称，摇摆曲线半峰全宽（FWHM）最小为39.6。