【英文名】gallium phosphide
【結(jié)構(gòu)式】GaP
【分子量】100.69
【物化性質(zhì)】橙色透明的晶體。熔點(diǎn)1477℃，相對(duì)密度4.13，其離解壓為（(3.5±1) MPa。難溶于稀鹽酸、濃鹽酸、硝酸，是半導(dǎo)體。
【質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)】國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《磷化鎵單晶》Gs/T 20229-2006
注：晶片幾何參數(shù)的其他要求由供需雙方商定。
【用途】用于太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換率高的In-GaAs P/InP等半導(dǎo)體中。
發(fā)光二極管大量用于控制燈、顯示儀表或面發(fā)光元件等，發(fā)光二極管所用磷化物半導(dǎo)體有GaP, GaAsP等。紅色發(fā)光二極管使用GaP或GaAsP等，黃、橙色發(fā)光二極管以GaAsP為主體。
【制法】目前主要用高壓?jiǎn)尉t液體密封技術(shù)和外延方法制備磷化鎵晶體。
(1）液體密封直拉法采用高壓?jiǎn)尉t，將多晶磷化鎵加入單晶爐的合金石英坩堝 ，再經(jīng)抽真空、熔化，在充以5.5 MPa氬氣壓下，用三氧化二硼液封拉晶。因磷化鎵分解壓力很大，在典型生長(zhǎng)條件下，有一定量的磷溢出并與三氧化二硼作用，使三氧化二硼透明性變差，并有部分冷凝在觀察孔上妨礙觀察，為此可用X射線掃描及稱量法等來(lái)控制晶體直徑，制得磷化鎵單晶成品。
(2）合成溶質(zhì)擴(kuò)散法（SSD法）將鎵放入石英坩堝中，鎵源溫度在1100～1150℃之間，坩堝底部放磷化鎵籽晶處溫度為1000～1050℃,磷源溫度為420℃,這時(shí)產(chǎn)生約0.1MPa磷蒸氣壓，在1150℃磷化鎵的離解壓為0.67Pa，所以在0.1 MPa磷蒸氣壓下，磷化鎵可以穩(wěn)定生長(zhǎng)。開始時(shí)，磷蒸氣與處在高溫的鎵表面反應(yīng)生成磷化鎵膜。此磷化鎵溶于下面的鎵液中并向坩堝底部擴(kuò)散，由于坩堝底部溫度較低，當(dāng)磷化稼超過溶解度時(shí)，就會(huì)析出晶體，如磷源足夠，最后會(huì)將鎵液全部變成磷化鎵晶體。
(3)磷化鎵外延生長(zhǎng)用上述方法制備的單晶主要用來(lái)作襯底。用液、氣相外延方法能用來(lái)制備薄膜單晶。
磷化鎵液相外延方法主要有浸漬法、轉(zhuǎn)動(dòng)法和滑動(dòng)舟法，目前采用較多的是滑動(dòng)舟法。氣相外延主要有：Ga-PC13-H2;Ga-HCl-PH3-H2；GaP-H2O（HCl）-H2系統(tǒng)和MOCVD法（金屬有機(jī)熱分解氣相生長(zhǎng)法）。
最近采用InP與InGaAsP多層結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體開發(fā)了具有光增幅、光演算、光記憶等功能的元件。
【安全性】應(yīng)貯存在陰涼、通風(fēng)、干燥、清潔的庫(kù)房?jī)?nèi)，容器必須密封，不可與有毒物品和腐蝕性物品共貯混運(yùn)。運(yùn)輸時(shí)要防雨淋和烈日曝曬。裝卸時(shí)要小心輕拿輕放，嚴(yán)禁猛烈撞擊，防止包裝容器破裂。
裝入玻璃安瓿，瓶口要密封，每瓶?jī)糁?00g,0.5kg或lkg。外套木箱，箱與瓶之間用塑料圈墊實(shí)，每箱裝12小瓶。
失火時(shí)，可用水、砂土、各種滅火器進(jìn)行撲救。
2.磷化銦
【英文名】indium phosphide
【結(jié)構(gòu)式】InP
【分子量】145.79
【物化性質(zhì)】具有瀝青光澤的深灰色晶體。熔點(diǎn)1070℃,熔點(diǎn)下離解壓為2.75MPa。極微溶于無(wú)機(jī)酸。介電常數(shù)10.8，電子遷移率約4600cm2/(V·s),空穴遷移率約150cm2/(V·s)。具有半導(dǎo)體的特性。
【質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)】國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《磷化錮單晶》GB/T 20230-2006
表1磷化銦單晶的導(dǎo)電類型、摻雜劑、電學(xué)參數(shù)
表2磷化銦單晶位錯(cuò)密度
表3磷化銦單晶片的幾何參數(shù)
【用途】用作半導(dǎo)體材料，用于光纖通信技術(shù)，需要1.1～1.6um范圍內(nèi)的光源和接收器。在InP襯底上生長(zhǎng)InGaAsP雙異質(zhì)結(jié)激光器既能滿足晶格匹配，又能滿足波長(zhǎng)范圍的要求。
【制法】用高壓?jiǎn)尉t制備磷化銦單晶是最主要的方法，并用摻等電子雜質(zhì)的方法降低晶體的位錯(cuò)密度。而氣相外延多采用In-PCI3-H2系統(tǒng)的歧化法，在該工藝中用銦(99.9999％）和三氯化磷(99.999％)之間的反應(yīng)來(lái)生長(zhǎng)磷化銦層。
氣相外延將石英反應(yīng)管放在雙溫區(qū)電爐中，已凈化的高純氫氣經(jīng)計(jì)量通入，氫氣也用來(lái)稀釋三氯化磷，此時(shí)鼓泡器保持在0℃，通過反應(yīng)管內(nèi)的氫氣線速度為14cm/min。外延生長(zhǎng)分為兩個(gè)階段進(jìn)行。
在第一階段，將盛有銦的石英舟放在電爐中源區(qū)，通入氫氣并加熱到700～850℃，再用氫氣將三氯化磷引入，在銦源上方被還原成磷蒸氣和氯化氫。氯化氫與銦反應(yīng)生成一氯化銦蒸氣在管中遷移。磷溶解在銦中直至飽和。
在第二階段，銦源保持在原位置不加熱，單晶襯底放在電爐的第二加溫區(qū)后，在氫氣氣氛下加熱到600～750℃。首先用氫氣將三氯化磷引入到管內(nèi)對(duì)襯底進(jìn)行氣相腐蝕，清洗襯底表面。再將氫氣直接引入反應(yīng)管，并把源加熱到它的過飽和溫度（在操作中此溫度比襯底晶體的溫度高100℃)。然后通過氫氣鼓泡將三氯化磷引入，這時(shí)磷蒸氣與在源區(qū)生成的一氯化銦反應(yīng)，在襯底上淀積生長(zhǎng)出磷化銦層。當(dāng)外延生長(zhǎng)完成后，向系統(tǒng)中通入純氫氣，將兩個(gè)溫區(qū)冷卻到室溫，取出產(chǎn)物，制得磷化銦成品。
行業(yè)動(dòng)態(tài)
