人造三氧化二鋁棒高壓提純裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本實(shí)用新型涉及鋁棒提純技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及人造三氧化二鋁棒高壓提純裝置。
【背景技術(shù)】：
[0002] 人造三氧化二鋁棒沿C面生產(chǎn)成本相對(duì)較低，工藝技術(shù)比較成熟，物理、化學(xué)性能 穩(wěn)定，在C面上外延GaN工藝技術(shù)成熟穩(wěn)定。目前LED襯底及圖形化襯底大部分都是在人 造三氧化二鋁的C面上外延GaN膜的。
[0003] 人造三氧化二鋁棒多是用泡發(fā)生產(chǎn)，其生產(chǎn)條件決定了幾乎所有的人造三氧化二 鋁棒都含有大量的填隙原子和雜質(zhì)原子，位錯(cuò)密度大，腐蝕隧道密度1〇〇〇條/Cm2左右，應(yīng) 力差異性比較大等缺陷。由于GaN是在人造三氧化二鋁棒C軸外延的，而C軸又是GaN的極 性軸，導(dǎo)致GaN基器件有源層量子阱中出現(xiàn)很強(qiáng)的內(nèi)建電場(chǎng)，直接導(dǎo)致發(fā)光效率降低30% 左右。有源層量子阱中出現(xiàn)很強(qiáng)的內(nèi)建電場(chǎng)主要是由于GaN材料中自發(fā)極化較強(qiáng)造成的， GaN材料中自發(fā)極化越強(qiáng)內(nèi)建電場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)，GaN基器件發(fā)光效率越低，而GaN材料中自發(fā) 極化較強(qiáng)，主要人造三氧化二鋁棒C軸中的填隙原子和雜質(zhì)原子較多導(dǎo)致的。
[0004] 使用目前的人造三氧化二鋁棒經(jīng)過(guò)切、磨、拋后加工藍(lán)寶石襯底片，存在棒和棒之 間應(yīng)力差異比較大，導(dǎo)致良率波動(dòng)較大，TTV和翹曲度不良較多。
[0005] 由于人類對(duì)節(jié)能和環(huán)保要求越來(lái)越高，對(duì)GaN基器件發(fā)光LED寄予厚望，同時(shí)對(duì) GaN基器件發(fā)光LED要求亮度要高、功耗要低、使用壽命要長(zhǎng)、價(jià)格要便宜等。
[0006] 為了提尚LED的發(fā)光效率，國(guó)內(nèi)外都在米用很多種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如在人造二氧 化二鋁棒R面和M面進(jìn)行GaN外延，存在人造三氧化二鋁棒利用率低，長(zhǎng)晶難度大，外延技 術(shù)還在實(shí)驗(yàn)中，同時(shí)成本也較高。
[0007] 為了提高LED的發(fā)光效率，也有人實(shí)驗(yàn)在人造三氧化二鋁襯底上先長(zhǎng)上一層A1N， 然后再外延GaN膜，目前工藝技術(shù)還在實(shí)驗(yàn)中，但投資較大，效率不高。 【實(shí)用新型內(nèi)容】：
[0008] 本實(shí)用新型的目的是提供一種可顯著提高GaN基器件發(fā)光效率，大大降低了人造 三氧化二鋁棒蝕隧道密度，提高LED亮度10 %以上，減少藍(lán)寶石襯底腐蝕隧道密度< 50條 /Cm2〇
[0009] 為了解決【背景技術(shù)】所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案：它包含爐室、 鋁棒、蒸鍍金屬電極、高壓電源、電流表、溫度傳感器、檢測(cè)裝置；所述的爐室的內(nèi)部設(shè)置有 鋁棒，鋁棒的兩端設(shè)置有蒸鍍金屬電極，蒸鍍金屬電極通過(guò)導(dǎo)線導(dǎo)線連接到高壓電源上，且 蒸鍍金屬電極與高壓電源之間設(shè)置有電流表；所述的爐室的內(nèi)部設(shè)置有溫度傳感器，溫度 傳感器與外置的檢測(cè)裝置連接。
[0010] 本實(shí)用新型的工作原理：先對(duì)三氧化二鋁棒的C軸兩端面上蒸鍍電極，再通過(guò)電 極對(duì)三氧化二錯(cuò)棒施加電場(chǎng)，，其特征在于：蒸鍍電極時(shí)，先蒸鍍金屬電極Ni，金屬Ni的厚 度為50-100A之間，在再Ni電極上面蒸鍍Au電極，Au厚度1200-1500A。
[0011] 其中，加載的電場(chǎng)強(qiáng)度為3400-3600V/Cm，將三氧化二鋁棒所在的環(huán)境溫度以 25-30°C/小時(shí)的速度升到600 ± 10 °C恒溫一定時(shí)間，待電流降到某一規(guī)定值后，繼續(xù) 以25-30°C/小時(shí)的速度升到900 ± 10 °C恒溫一定時(shí)間，待電流降到另外一值時(shí)，再以 25-30°C/小時(shí)的速度降至22°C以下。關(guān)閉電源取出三氧化二鋁棒，切去帶電極部分。
[0012] 加載電場(chǎng)前，將蒸鍍電極的人造三氧化二鋁棒置于高溫退火爐中，人造三氧化二 鋁棒所在環(huán)境溫度是通過(guò)調(diào)整高溫退火爐溫度實(shí)現(xiàn)。
[0013] 本實(shí)用新型的有益效果：它提高GaN基器件發(fā)光效率，大大降低了人造三氧化二 鋁棒蝕隧道密度，提高LED亮度10%以上，減少藍(lán)寶石襯底腐蝕隧道密度< 50條/Cm2。
【附圖說(shuō)明】：
[0014] 圖1為本實(shí)用新型的工作原理圖。
[0015] 附圖標(biāo)記：爐室1、鋁棒2、蒸鍍金屬電極3、高壓電源4、電流表5、溫度傳感器6、檢 測(cè)裝置7。
【具體實(shí)施方式】：
[0016] 下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0017] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體 實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用 以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018] 參看圖1，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案：它包含爐室1、鋁棒2、蒸鍍金屬電 極3、高壓電源4、電流表5、溫度傳感器6、檢測(cè)裝置7 ;所述的爐室1的內(nèi)部設(shè)置有鋁棒2， 鋁棒2的兩端設(shè)置有蒸鍍金屬電極3,蒸鍍金屬電極3通過(guò)導(dǎo)線導(dǎo)線連接到高壓電源4上， 且蒸鍍金屬電極3與高壓電源4之間設(shè)置有電流表5 ;所述的爐室1的內(nèi)部設(shè)置有溫度傳 感器6,溫度傳感器6與外置的檢測(cè)裝置7連接。
[0019] 本【具體實(shí)施方式】的操作方法：取直徑：50mm長(zhǎng)：120mm人造三氧化二鋁棒，蒸鍍電 極，先蒸鍍金屬電極附：50人,再蒸鍍電極八11 :12〇〇人。
[0020] 先將蒸鍍將蒸鍍電極的人造三氧化二鋁棒置于高溫退火爐中，人造三氧化二鋁棒 上下兩端面分別壓薄鉑片和高溫陶瓷棒，鉑片和電極親密接觸，鉑絲和鉑片相連，鉑絲與電 源線相連，加電場(chǎng)其強(qiáng)度為3400V/Cm，將高溫退火爐溫度以30°C/小時(shí)的速度升到600°C 恒溫一定時(shí)間，待電流降到某一規(guī)定值后，繼續(xù)以30°C/小時(shí)的速度升到900°C恒溫一定時(shí) 間，待電流降到另外一值時(shí)，再以30°C/小時(shí)的速度降至22°C以下。關(guān)閉電源取出三氧化 二鋁棒，切去帶電極部分。
[0021] 以上所述，僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì) 本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其它修改或者等同替換，只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的 精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.人造三氧化二鋁棒高壓提純裝置，其特征在于：它包含爐室（I)、鋁棒（2)、蒸鍍金屬 電極（3)、高壓電源（4)、電流表（5)、溫度傳感器（6)、檢測(cè)裝置（7);所述的爐室⑴的內(nèi)部 設(shè)置有鋁棒（2)，鋁棒（2)的兩端設(shè)置有蒸鍍金屬電極（3)，蒸鍍金屬電極（3)通過(guò)導(dǎo)線導(dǎo) 線連接到高壓電源（4)上，且蒸鍍金屬電極（3)與高壓電源（4)之間設(shè)置有電流表（5);所 述的爐室（1)的內(nèi)部設(shè)置有溫度傳感器（6)，溫度傳感器（6)與外置的檢測(cè)裝置（7)連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及鋁棒提純技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及人造三氧化二鋁棒高壓提純裝置。所述的爐室的內(nèi)部設(shè)置有鋁棒，鋁棒的兩端設(shè)置有蒸鍍金屬電極，蒸鍍金屬電極通過(guò)導(dǎo)線連接到高壓電源上，且蒸鍍金屬電極與高壓電源之間設(shè)置有電流表；所述的爐室的內(nèi)部設(shè)置有溫度傳感器，溫度傳感器與外置的檢測(cè)裝置連接。它提高GaN基器件發(fā)光效率，大大降低了人造三氧化二鋁棒蝕隧道密度，提高LED亮度10％以上，減少藍(lán)寶石襯底腐蝕隧道密度≤50條/Cm2。
【IPC分類】C30B29/40, H01L33/00, C30B25/18
【公開(kāi)號(hào)】CN204706580
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520444508
【發(fā)明人】趙風(fēng)雨
【申請(qǐng)人】趙風(fēng)雨
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年6月26日