本发明涉及一种 IIIA-VA族半导体单晶衬底及其制备方法， 所述 III A- V A族半导体单晶衬底具有高电子迁移率或高的� �层氧 含量， 或同时具有高电子迁移率和高的表层氧含量。 背景技术

IIIA-VA族半导体（即由 IIIA族和 VA族元素形成的半导体， 例如砷化镓、 磷化铟或磷化镓）单晶村底广泛应用于微波通 讯、 红外探测、 高效太阳能电池、 大功率激光器和发光二极管等领域， 为重要的基础材料之一。 为满足不同的使用要求， 有时需要对单 晶衬底的表层实施掺杂， 例如掺入氧， 用于外延后制备高电子迁 移率晶体管 （HEMT, High electron mobility Transistors )和异 质结双极晶体管 ( HBT, Hetero-junction Bipolar Transistors )。

H. Ch. Alt, Y. V. Gomeniuk和 U. Kretzer于 Journal Of Applied Physics, 101， 073516 ( 2007 ) 中论及含氧的砷化镓晶体， 其中在 GaAs 中 加 入 Ga ₂ 0 ₃ 或 As ₂ 0 ₃ , 采 用 液封 直 拉 法 ( Liquid-encapsulated Czochralski )和垂直梯度冷凝法 ( Vertical gradient freeze )方法生长晶体， 从而在晶体中引入氧， 所达到的 氧浓度仅为 0.6-l.lxlO ¹⁶ 原子 /立方厘米。 采用这种方式生长的晶 体， 氧在晶体的整体大致均勾分布； 然而， 其中氧遍及整个晶体， 难免对晶体的整体结构带来负面的影响。 目前， 在实际使用中， 晶体衬底起作用的只是若干深度的表层， 换言之， 只需控制晶体 表层若干深度的物理化学性质， 即可满足使用的需要， 例如， 对 于氧掺杂的晶体衬底而言， 只需在表面一定深度范围内控制氧含 量， 对里层并没有要求。

另一方面， IIIA-VA族半导体单晶衬底的电子迁移率是一项 重要参数， 一般通过对半导体材料掺杂而提高。 同样， 如果在制 造晶体材料时引入杂质， 容易对晶体材料的整体完整性带来不利 影响。

显然，业界需要一种制备 IIIA-VA族半导体单晶村底及其制 备方法， 令 IIIA-VA族半导体单晶衬底材料具有高电子迁移� �或 在表面一定深度范围内具有高的氧含量， 或同时具有高电子迁移 率和高的表层氧含量。 发明内容

本发明的目的在于提供一种 IIIA-VA族半导体单晶村底，其 具有下列的两种性质之一或同时具有下列两种 性质：

从晶片表面到内部 10 微米的深度范围内的氧含量在 1.6xl0 ^,6 -5.6xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ (即原子个数 /立方厘米晶片， 下同） 范围； 和

电子迁移率为 4800cm ² /V.S -5850 cm ² /V.S ( 25°C检测， 采用 国际标准的半绝缘砷化镓材料的电子迁移率测 试方法， 国际标准 编号 SEMI M39-0999; 下同， 详见实施例） 。

本发明的另一个目的在于提供一种制备 IIIA-VA族半导体单 晶衬底的方法， 所述 IIIA-VA族半导体单晶衬底具有下列的两种 性质之一或同时具有下列两种性质：

从晶片表面到内部 10 微米的深度范围内的氧含量在 1.6xl0 ¹⁶ -5.6xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 范围； 和

电子迁移率为 4800cm ² /V.S -5850 cm ² /V.S;

所述方法包括

…将待处理的单晶衬底放入一个容器内；

-密封容器， 待处理的单晶衬底在晶体熔点- 240至晶体熔点 -30摄氏度的温度范围内保持 5-20小时。 附图说明

图 1为本发明用于处理单晶衬底的一种实施方式� �示意图。 具体实施方式 在本说明书中， 如无其他说明， 则各项操作均在常温常压下 实施。

本发明的 IIIA-VA族半导体单晶衬底包括砷化镓、 磷化铟或 磷化镓单晶衬底。 可以釆用垂直梯度冷凝法、 垂直布里奇曼法 ( VB-vertical brigdman )和液封直拉法方法生长晶棒， 经切割成 为晶片形状。

在本说明书中， 如无相反说明， 则 "单晶衬底" 或 "晶片" 均为单晶的晶片， 其厚度优选不高于 ΙΟΟΟμιη , 不低于 250μιη , 已 经过化学腐蚀并用在 25。C 的电阻率不低于 15 兆欧.厘米 ( 1.5χ10 ⁷ Ω οιη ) , 更优选不低于 18 兆欧.厘米的水清洗， 并干 燥。

在本说明书中， "单晶衬底" 或 "晶片" 为圆形或其他形状， 例如为方形、 其他多边形。 优选地， 按沿晶片的外缘所能形成的 最大圓计算， 其直径为 2.5-15厘米 （约 1-6英寸） 。

本发明的 IIIA-VA族半导体单晶村底具有下列的两种性质� � 一或同时具有下列两种性质：

从晶片表面到内部 10 微米的深度范围内的氧含量在 1.6xl0 ¹⁶ --5.6xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 范围； 和

电子迁移率为 4800cm ² /V.S -5850 cm ² /V.S。

' 本发明的 IIIA-VA族半导体单晶衬底从晶片表面到内部 10微 米左右的深度范围内的氧含量在 1.6χ10 ^|6 -5.6χ10 ¹⁷ 原子 /cm ³ 范围， 优选 2xl0 ¹⁶ -5.6xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 范围， 更优选地， 氧含量在 3.5xl0 ^,6 -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 的范围， 进一步优选为 5xl0 ^,6 -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 。 当然， 通过对晶片的表面抛光， IIIA-VA族半导体单晶 衬底从晶片表面到内部 10微米左右的深度范围内的氧含量也可以 为 8xl0 ¹⁶ -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ , 或者 1.0xl0 ¹⁷ -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ , 甚至 2xl0 ¹⁷ -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ , 或者 2.5χ10 ¹⁷ -5·5χ10 ¹⁷ 原子 /cm ³ , 乃至 3.5xl0 ¹⁷ -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 。

例如，在本发明的一个优选实施方案中， IIIA-VA族半导体单 晶衬底从晶片表面算起， 从晶片表面到内部 10微米左右的深度范 围内的氧含量在 2xl0 ¹⁷ -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 范围， 优选地， 氧含量 在 2.5χ10 ¹⁷ -5·5χ10 ¹⁷ 原子 /cm ³ 的范围， 更优选为 3.5xl0 ¹⁷ -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ ; 50-60微米深度处的氧含量 0.8-4xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 范围， 优选地， 氧含量在 1.0-3.7X10 ¹⁷ 原子 /cm ³ 的范围， 更优选为 1.2-3.7xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 的范围； 80-90 微米深度处的氧含量 2-6.5xl0 ¹⁶ 原子 /cm ³ 范围，优选地，氧含量在 3.5-6.2xl0 ¹⁶ 原子 /cm ³ 的范围， 更优选为 4. 0-6.2X10 ¹⁶ 原子 /cm ³ 的范围。 这样， 通过表面 抛光， 可以选择性地获得一定表面深度的所需氧含量 。

本发明的 IIIA-VA 族半导体单晶衬底的电子迁移率为 4800cm ² /V.S -5850 cm ² /V.S, 优选 4900-5800 cm ² /V.S。

在本发明的一个优选实施方案中， IIIA-VA族半导体单晶衬底 为砷化镓单晶衬底。 本发明的一种制备上述 IIIA-VA族半导体单晶衬底的方法， 所述方法包括

—将待处理的单晶衬底放入一个容器内；

…密封容器， 待处理的单晶衬底在晶体熔点- 240至晶体熔点 -30摄氏度的温度范围内保持 5-20小时， 优选 8-12小时。 例如， 优选地， 对于砷化镓单晶在 1000-1200摄氏度保持 5-20小时， 优 选 8-12小时； 对于磷化铟单晶， 在 830-1028摄氏度保持 5-20小 时， 优选 8-12小时。

在本发明中 "晶体熔点- 240至晶体熔点- 30摄氏度的温度范 围" 是指以摄氏度为单位， 以所处理的晶片 （或单晶） 的熔点减 去 240所得的温度作为低限， 以所处理的晶片 （或单晶） 的熔点 减去 30所得的温度作为高限， 所形成的温度区间。

在本发明方法的一个优选实施方案中，所述容 器为石英材质的 容器， 可以密封。 优选容器为圆柱形， 例如， 一端开口， 而另一 端封闭。

在本发明方法的一个优选实施方案中，借助一 个敞口的石英舟 将晶片放入石英容器内， 晶片直立地置于石英舟中。

在本发明方法的一个优选实施方案中， 将晶片放入容器内后， 还于容器内放入 As或 P元素。 在本发明的一个优选实施方案中， 单晶衬底按如下准备： 采 用垂直梯度冷凝法生长 IIIA-VA族半导体单晶材料， 将生长的单 晶棒采用线锯切割成晶片， 然后对晶片边缘进行倒角处理， 随后 对其表面进行化学腐蚀， 并用 15兆欧.厘米的去离子水清洗， 去 除晶片表面的污染物， 干燥， 得到待处理的单晶衬底。

在一个优选实施方式中， 如图 1所示，借助一个石英舟 3 (即 石英材质的敞口容器， 晶片可以直立地置于其中）将晶片 2放入 石英容器 4内。对石英容器 4的体积无特别限制， 只要石英容器 4 能够容纳晶片 2及其承载石英舟 3即可。 晶片在容器内的放置方 式没有特别的限定， 但是， 为了处理的方便， 优选各晶片之间留 有空隙。

将晶片 2放入容器内后， 随待处理晶片的种类， 再放入 As 或 P元素 （置于小器皿 5内） ， 其量至少为能够在热处理温度形 成 0.5-1.8个大气压 （优选 0.6-1.6个大气压， 更优选在 0.8-1.2个 大气压） 的蒸汽压， 以防止待处理晶片在加热过程中的分解或软 化。 例如， 优选的是， 所添加的砷或磷的含量应该能保证在高温 晶片退火过程中石英管中砷（以 A _S2 计）或磷（以 P计） 的蒸汽 压在 0.6-1.6个大气压范围内， 优选在 0.8-1.2个大气压。 然后， 将 石英容器密封（密封处 1 )。 将密封的石英容器放入加热炉中， 以 每小时升温 40-100摄氏度的速度升温至 1000-1200。C， 优选

1000-1180°C, 并保持 5-20小时， 优选 8-12小时。 然后， 冷却 至室温， 切开石英容器， 取出处理后的晶片。

出乎意料的是， 本发明的方法只要在上述处理温度范围内实 施， 则晶片最终的氧含量可以达到前述浓度范围。 不囿于任何理 论， 现认为在上述处理条件下， 晶片表面带有的氧（表面吸附的 氧等） 以及处理容器内残存的氧是导致晶片氧含量发 生变化的主 要原因， 这些氧在处理条件下发生重新分布。

采用二次离子质谱仪对经过上述处理的晶片进 行氧含量的测 试， 在从晶片表面到内部 10微米的深度范围内， 单晶村底的氧含 量从原生晶体的不高于 1.5x10" 原子 /cm ³ 增加到

1.6xl0 ¹⁶ -5.6xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 范围, 优选 2xl0 ¹⁶ — 5.6xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 范围 （必要时， 通过抛光去除晶片的部分表面层， 以选择所需的 一定表面深度的氧含量） ， 更优选地， 氧含量在 3.5xl0 ¹⁶ -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 的范围， 进一步优选为 5xl0 ¹⁶ -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 。 当然， 通过对晶片的表面抛光， IIIA-VA族半导体单晶衬底从晶片表面 到内部 10微米左右的深度范围内的氧含量也可以为

8xl0 ^,6 -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ , 或者 1.0xl0 ¹⁷ -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ , 甚至 2xl0 ¹⁷ -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ , 或者 2·5χ10 ¹⁷ -5·5χ10 ¹⁷ 原子 /cm ³ , 乃至 3.5xl0 ¹⁷ -5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 。 从而， 很好的实现了在单晶材料中的 氧掺杂。

在本发明的一个优选实施方案中，将热处理后 的单晶衬底表面 采用单面抛光的方法去除 50微米后， 采用二次离子质谱仪， 对晶 片中的氧含量进行测试， 在去除了表面 50微米的晶片中， 从表面 到内部 10 微米的深度范围内 （即相当于热处理后的单晶衬底的 50-60微米深度范围内 )， 测得氧含量在 0.8-4xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 范围， 优选地， 氧含量在 1.0-3.7xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 的范围， 更优选为 1.2-3.7xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 的范围。

在本发明的一个优选实施方案中，将热处理后 的单晶衬底表面 采用单面抛光的方法去除 80微米后， 采用二次离子质谱仪， 对晶 片中的氧含量进行测试， 在去除了表面 80微米的晶片中， 从表面 到内部 10 微米的深度范围内 （即相当于热处理后的单晶衬底的 80-90微米深度范围内）， 测得氧含量在 3-6，5xl0 ¹⁶ 原子 /cm ³ 范围， 优选地， 氧含量在 3.5-6，2xl0 ¹⁶ 原子 /cm ³ 的范围， 更优选为 4. 0-6.2xl0 ¹⁶ 原子 /cm ³ 的范围。

在本发明的一个优选实施方案中， 将热处理后的单晶衬底表 面釆用单面抛光的方法去除 200微米后 （晶片总厚度大于 500微 米） ， 采用二次离子质谱仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在去 除了表面 200微米的晶片中， 从表面到内部 10微米的深度范围内 (即相当于热处理后的单晶衬底的 200-210微米深度范围内），测 得氧含量在 2-2.2x10"原子 /cm ³ 。

因此， 通过在所述温度下对晶片进行热处理， 可以制得氧含 量提高的晶片； 并且通过选择性地继续对处理后的晶片抛光， 可 以在晶片中获得所需的表面氧含量和一定深度 处的氧含量， 以满 足不同的使用需要。

经过上述处理， 本发明的 IIIA-VA族半导体单晶村底的电子 迁移率为 4800cm ² /V.S -5850 cm ² /V.S , 优选 4900-5800 cm ² /V.S。

通过釆用以上所述的热处理方法和随后不同的 晶片深加工步 骤， 可以获得不同氧掺杂量和不同电子迁移率的单 晶材料， 改善 单晶材料的电学性能。

在本发明方法的一个优选实施方案中， IIIA-VA族半导体单晶 衬底为砷化镓单晶衬底。 实施例

以下通过实施例对本发明进行详细描述。 然而， 应理解， 实 施例并不限制本发明的范围。 本发明的范围由权利要求书限定。

待处理晶片的准备： 将采用垂直梯度冷凝法生长的直径 15.24 厘米（约 6英寸）砷化镓单晶材料用线锯切割成 775微米厚度的 晶片， 先对晶片边缘进行倒角处理， 然后对晶片表面进行三次化 学腐蚀 （每次 30秒）和 18兆欧.厘米 （25。C ) 的去离子水清洗， 得到平均 765微米厚、 粗糙度≤0.5微米的晶片。 化学腐蚀液的组 成为 NH ₄ OH:H ₂ 0 ₂ :H ₂ 0 =1 :2:9(体积比， NH ₄ OH和 H ₂ 0 ₂ 均以使用 温度下的饱和浓度计） 。 取 10片晶片， 采用二次离子质语仪（美 国埃文斯实验室的 Cameca IMS system ( Cameca Ion Mass Spectra system-Camec 离子质语仪系统） ， 在晶片表面到内部 10微米的深度范围内， 测定砷化镓材料中的氧含量， 结果为

1.5xl0 ¹⁶ 原子 /cm ³ (取所测定晶片的平均值， 下同）； 电子迁移率 为 3866 cm ² /V.S。

晶片的电子迁移率用霍尔测试仪（ Hall testing system 7065 (Keithley Instrument Inc, 美国吉时利仪器公司）， 按照国际标准 的半绝缘砷化镓材料的电子迁移率测试方法， 国际标准编号 SEMI M39-0999测定。 实施例 1 如图 1所示， 将 150片晶片依次码放在一个石英舟上， 放入 一个容积为 24， 300cm ³ 的石英管内， 并在其中放置 35克的 As。 对石英管抽真空至 0.5Torr ( 66.66帕） ， 然后将石英管密封。

将密封的石英管放入水平管道式均热炉中。 每小时升温 100 摄氏度， 直至 1080摄氏度， 于该温度保温 10小时， 然后以每小 时 100摄氏度温度降温， 至室温后， 用薄片砂轮锯从石英管的焊 口密封附近切开石英管， 取出经热处理的晶片。

取 10片晶片， 采用二次离子质谱仪， 对晶片中的氧含量进行 测试， 发现在晶片表面到内部 10微米的深度范围内， 砷化镓材料 中的氧含量为 4.2x10"原子 /cm ³ 。 通过对 10片晶片表面进行抛光 处理， 进一步的结果如下 （平均值） ：

• 表面采用单面抛光的方法去除 50微米后， 采用二次离子质谱 仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅射的 10微米左右的深度范围内，砷化镓材料中的氧� ��在 2xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 。

• 表面采用单面抛光的方法去除 80微米后， 采用二次离子质 i瞽 仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅射的 10微米左右的深度范围内， 砷化镓材料中的氧含在 6xl0 ¹⁶ 原 子 /cm ³ 。

· 表面采用单面抛光的方法去除 200微米左右后， 采用二次离子 质谱仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅 射的 10微米左右的深度范围内，砷化镓材料中的氧� ��在 2xl0 ¹⁶ 原子 /cm ³ 。

电子迁移率为 5760 cm ² /V.S。 实施例 2

如图 1所示， 将 150片晶片依次码放在一个石英舟上， 放入 一个容积为 24， 300cm ³ 的石英管内， 并在其中放置 32克的 As。 于 25。C对石英管充氧气至 0.23个大气压（先抽真空， 再充压） ， 然后将石英管密封。

将密封的石英管放入水平管道式均热炉中。 每小时升温 100 摄氏度， 直至 1080摄氏度， 于该温度保温 10小时， 然后以每小 时 100摄氏度温度降温， 至室温后， 用薄片砂轮锯从石英管的焊 口密封附近切开石英管， 取出经热处理的晶片。

取 10片晶片， 采用二次离子质谱仪， 对晶片中的氧含量进行 测试， 发现在晶片表面到内部 10微米的深度范围内， 砷化镓材料 中的氧含量为 4.7xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 。 通过对 10片晶片表面进行抛光 处理， 进一步的结果如下 （平均值） ：

• 表面采用单面抛光的方法去除 50微米后， 采用二次离子质谱 仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅射的 10微米左右的深度范围内，砷化镓材料中的氧� ��在 2.3xl0 ¹⁷ 原 子 /cm ³ 。

• 表面釆用单面抛光的方法去除 80微米后， 釆用二次离子质谱 仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅射的 10微米左右的深度范围内， 砷化镓材料中的氧含在 6xl0 ¹⁶ 原 子 /cm ³ 。

• 表面采用单面抛光的方法去除 200微米左右后， 采用二次离子 质傅仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅 射的 10微米左右的深度范围内，砷化镓材料中的氧� ��在 2xl0 ¹⁰ 原子 /cm ³ 。

电子迁移率为 5510 cm ² /V.S。 比较例 1

如图 1所示， 将 150片晶片依次码放在一个石英舟上， 放入 一个容积为 24， 300cm ³ 的石英管内， 并在其中放置 35克的 As。 于 25。C对石英管充氧气至 0.23个大气压（先抽真空， 再充压） ， 然后将石英管密封。

将密封的石英管放入水平管道式均热炉中。 每小时升温 100 摄氏度， 直至 980摄氏度， 于该温度保温 10小时， 然后以每小时 100摄氏度温度降温， 至室温后， 用薄片砂轮锯从石英管的焊口密 封附近切开石英管， 取出经热处理的晶片。

取 10 片晶片， 采用二次离子质谱仪， 对晶片中的氧含量进 行测试， 发现在晶片表面到内部 10微米的深度范围内， 砷化镓材 料中的氧含量为 1.5x10"原子 /cm ³ 。

• 表面采用单面抛光的方法去除 50微米后， 釆用二次离子质谱 仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅射的 10微米左右的深度范围内，砷化镓材料中的氧� ��在 1.5xl0 ¹⁶ 原 子 /cm ³ 。

• 表面采用单面抛光的方法去除 80微米后， 采用二次离子质谱 仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅射的 10微米左右的深度范围内，砷化镓材料中的氧� ��在 1.5xl0 ¹⁶ 原 子 /cm ³ 。

• 表面釆用单面抛光的方法去除 200微米左右后， 釆用二次离子 盾谱仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅 射的 10 微米左右的深度范围内， 砷化镓材料中的氧含在 1.5xl0 ¹⁶ 原子 /cm ³ 。

电子迁移率为 4750 cm ² /V.S。 实施例 3

如图 1所示， 将 150片晶片依次码放在一个石英舟上， 放入 一个容积为 24， 300cm ³ 的石英管内， 并在其中放置 35克的 As。 于 25。C对石英管充氧气至 0.23个大气压（先抽真空， 再充压） ， 然后将石英管密封。

将密封的石英管放入水平管道式均热炉中。 每小时升温 100 摄氏度， 直至 1010摄氏度， 于该温度保温 10小时， 然后以每小 时 90摄氏度温度降温， 至室温后， 用薄片砂轮锯从石英管的焊口 密封附近切开石英管， 取出经热处理的晶片。

取 10片晶片， 采用二次离子质谱仪， 对晶片中的氧含量进行 测试， 发现在晶片表面到内部 10微米的深度范围内， 砷化镓材料 中的氧含量为 3.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 。 通过对 10片晶片表面进行抛光 处理， 进一步的结果如下 （平均值） ：

• 表面采用单面抛光的方法去除 50微米后， 采用二次离子质谱 仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅射的 10微米左右的深度范围内，砷化镓材料中的氧� ��在 2xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 。

• 表面釆用单面抛光的方法去除 80微米后， 采用二次离子质谱 仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅射的 10微米左右的深度范围内， 砷化镓材料中的氧含在 6xl0 ¹⁶ 原 子 /cm ³ 。

• 表面采用单面抛光的方法去除 200微米左右后， 采用二次离子 质谱仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅 射的 10微米左右的深度范围内，砷化镓材料中的氧� ��在 2xl0 ¹⁶ 原子 /cm ³ 。

电子迁移率为 5410 cm ² /V.S。 实施例 4

如图 1所示， 将 150片晶片依次码放在一个石英舟上， 放入 一个容积为 24， 300cm ³ 的石英管内， 并在其中放置 30克的 As。 于 25。C对石英管抽真空至 0.5Torr ( 66.66帕）， 然后将石英管密 封。

将密封的石英管放入水平管道式均热炉中。 每小时升温 100 摄氏度， 直至 1180摄氏度， 于该温度保温 9小时， 然后以每小时 90摄氏度温度降温， 至室温后， 用薄片砂轮锯从石英管的焊口密 封附近切开石英管， 取出经热处理的晶片。

取 10片晶片， 采用二次离子质谱仪， 对晶片中的氧含量进行 测试, 发现在晶片表面到内部 10微米的深度范围内， 砷化镓材料 中的氧含量为 5.1xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 。 通过对 10片晶片表面进行抛光 处理， 进一步的结果如下 （平均值） ：

• 表面采用单面抛光的方法去除 50微米后， 采用二次离子质 i普 仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅射的 10微米左右的深度范围内， 砷化镓材料中的氧含在 3.3xl0 ¹⁷ 原 子 /cm ³ 。

· 表面采用单面抛光的方法去除 80微米后， 釆用二次离子盾谱 仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅射的 10微米左右的深度范围内，砷化镓材料中的氧� ��在 6.2xl0 ¹⁶ 原 子 /cm ³ 。

• 表面采用单面抛光的方法去除 200微米左右后， 釆用二次离子 质谱仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅 射的 10 微米左右的深度范围内， 砷化镓材料中的氧含在 2.2xl0 ¹⁶ 原子 /cm ³ 。

电子迁移率为 5620 cm ² /V.S。 实施例 5

如图 1所示， 将 150片晶片依次码放在一个石英舟上， 放入 一个容积为 24, 300cm ³ 的石英管内， 并在其中放置 35克的 As。 于 25。C对石英管抽真空至 0.23大气压， 然后将石英管密封。

将密封的石英管放入水平管道式均热炉中。 每小时升温 100 摄氏度， 直至 1180摄氏度， 于该温度保温 10小时， 然后以每小 时 90摄氏度温度降温， 至室温后， 用薄片砂轮锯从石英管的焊口 密封附近切开石英管， 取出经热处理的晶片。

取 10片晶片， 采用二次离子质谱仪， 对晶片中的氧含量进行 测试， 发现在晶片表面到内部 10微米的深度范围内， 砷化镓材料 中的氧含量为 5.5xl0 ¹⁷ 原子 /cm ³ 。 通过对 10片晶片表面进行抛光 处理， 进一步的结果如下 （平均值） ：

• 表面釆用单面抛光的方法去除 50微米后， 采用二次离子质谱 仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅射的 10微米左右的深度范围内，砷化镓材料中的氧� ��在 3.7x10"原 子 /cm ³ 。

• 表面采用单面抛光的方法去除 80微米后， 采用二次离子质讲 仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅射的 10微米左右的深度范围内，砷化镓材料中的氧� ��在 6.2xl0 ¹⁶ 原 子 /cm ³ 。

• 表面采用单面抛光的方法去除 200微米左右后， 采用二次离子 质谱仪， 对晶片中的氧含量进行测试， 在从晶片表面到内部溅 射的 10 微米左右的深度范围内， 砷化镓材料中的氧含在 2.2xl0 ¹⁶ 原子 /em ³ 。

电子迁移率为 5350 cm ² /V.S„ 结果总结如下:

可以理解的是， 本公开内容并不限于上述的实施例。 在不偏离本 公开内容所附权利要求书的精神和范围的情况 下， 可以对本公开内容 进行多种修改和改造。