CN114775055B - 一种氧化镓晶体及其制备方法和应用 - Google Patents
一种氧化镓晶体及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114775055B CN114775055B CN202210421506.4A CN202210421506A CN114775055B CN 114775055 B CN114775055 B CN 114775055B CN 202210421506 A CN202210421506 A CN 202210421506A CN 114775055 B CN114775055 B CN 114775055B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gallium oxide
- single crystal
- oxide single
- porous
- crystal material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 108
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 85
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 85
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
- LWFNJDOYCSNXDO-UHFFFAOYSA-K gallium;phosphate Chemical compound [Ga+3].[O-]P([O-])([O-])=O LWFNJDOYCSNXDO-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 23
- 229910000154 gallium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 9
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005899 aromatization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 4
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 abstract 1
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 5
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/16—Oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/08—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of gallium, indium or thallium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/76—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation of hydrocarbons with partial elimination of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/32—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
- C07C5/327—Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
- C07C5/333—Catalytic processes
- C07C5/3332—Catalytic processes with metal oxides or metal sulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B27/00—Single-crystal growth under a protective fluid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本申请公开了一种氧化镓晶体及其制备方法和应用。所述氧化镓晶体是多孔的；孔径尺寸为100nm～1000nm。利用磷酸镓晶体与氧化镓晶体晶格匹配相似但镓含量高的特点，使磷酸镓单晶衬底与氩气在高温下由外及里氧化转化逆向外延生长氧化镓晶体，其余产物完全挥发。衬底与氩气在高温下，是磷元素挥发，外延生成多孔氧化镓单晶晶体。操作简单、重复性好、适合大规模化生产。得到的多孔氧化镓单晶晶体的晶体尺寸与所采用的磷酸镓单晶材料的尺寸相同。本领域技术人员可以根据实际需要，通过选择合适尺寸的磷酸镓单晶材料，从而得到所需要的多孔氧化镓单晶晶体。
Description
技术领域
本申请涉及一种氧化镓晶体及其制备方法和应用，属于无机材料领域。
背景技术
β-Ga2O3单晶禁带宽度较大、生长成本低廉，并且化学性质稳定，可用于制作半导体器件，同时也具有一定的催化性能，在能源、军事、环境、医疗等方面具有重要的价值。
β-Ga2O3晶体在功率器件中具有明显优势。β-Ga2O3禁带宽度是单晶Si的四倍以上，而且高于碳化硅和氮化镓。其击穿电场强度较高，高出碳化硅和氮化镓两倍以上。但是，由于晶体热导率较低，散热能力较差，可以通过其较低导通电阻，从而降低器件自身发热。
β-Ga2O3“日盲”光电探测器与光电探测器相似，利用光电效应，将光信号转变为电信号。β-Ga2O3与传统的光电材料相比，主要优势有：吸收截止边位于260nm处、禁带宽度为4.7eV，同时，晶体自身可以满足“日盲”光电器件的条件，从而避免了合金化的问题。
β-Ga2O3用途比较广泛，除了光电器件，还可以作为氧化锌、氮化镓等材料的衬底。β-Ga2O3单晶具备碳化硅导电性好和氧化铝良好透明度的优点，适用于垂直结构的LED。与制作的水平结构的LED相比，β-Ga2O3垂直结构LED具有许多优势，例如，驱动电压较低、电流分布均匀、散热效率较高、高亮度和高效率的优点。而且，β-Ga2O3和氧化铝与氮化镓之间的晶格失配相差较大，β-Ga2O3与氮化镓之间较小。β-Ga2O3为基底的LED在市场应用具有较高价值。
催化方面，氧化镓催化剂最早被用于丙烷的芳构化反应，能够出现丙烯这一中间体，随后，在低碳烷烃脱氢研究领域被人们所关注。氧化镓催化活性高于传统脱氢能力较强的三氧化二铬和五氧化二钒催化剂，多晶氧化镓活性位点不清晰，无法进一步解析反应机理，单晶表面结构清晰，但是，比表面积较小。
发明内容
基于现有技术的缺陷，有必要提供一种制备大尺寸纳米多孔氧化镓单晶的方法，来为氧化镓基器件以及催化领域提供优质的大尺寸(-202)面或(400)面的纳米多孔氧化镓单晶衬底和催化剂。
根据本申请的一个方面，提供一种多孔氧化镓单晶材料，所述多孔氧化镓单晶材料中含有孔径尺寸为100nm～1000nm的孔。所述多孔氧化镓单晶材料中含有的孔的孔径尺寸上限为1000nm、900、800nm、700nm、600nm、500nm、400nm、300nm、200nm；所述多孔氧化镓单晶材料中含有的孔的孔径尺寸下限为100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm。
所述多孔氧化镓单晶材料是多孔氧化镓单晶薄膜和/或多孔氧化镓单晶整体。
所述多孔氧化镓单晶薄膜和/或多孔氧化镓单晶整体的表面为(-202)面或(400)面。
所述多孔氧化镓单晶薄膜的厚度为2～10μm；
所述多孔氧化镓单晶整体的尺寸为0.1mm～1cm。
所述多孔氧化镓单晶材料具有纳米或微米尺度自支撑结构，含有大孔。
所述多孔氧化镓单晶材料为块状单晶时，可以作为氧化镓基器件的外延衬底，起到应力释放和差排消解的作用。
所述多孔氧化镓单晶材料比无孔氧化镓单晶衬底比表面积更大，在催化领域更具优势，表面结构清晰，催化能力更强。
所述氧化镓晶体的比表面积为3～20m2/g。
所述氧化镓晶体的结构为单斜结构；
所述氧化镓晶体的晶系为斜方晶系；空间群为C/2m；
氧化镓单晶的晶胞参数a，b和c分别为12.124，3.037和5.798。
根据本申请的另一个方面，提供一种上述的多孔氧化镓单晶材料的制备方法，至少包括以下步骤：
将磷酸镓晶种与含有非活性气体的原料气接触，反应，得到所述多孔氧化镓单晶材料；
所述非活性气体选自氮气、氦气或氩气中的至少一种。
所述含有非活性气体的原料气中，所述非活性气体的流量记为a，0.1SLM≤a≤5SLM。
所述反应的温度为1373K～1873K；所述反应的温度上限为1873K、1773K、1673K、1573K、1473K；所述反应的温度下限为1373K、1473K、1573K、1673K、1773K；
所述反应的压力为100托～600托；所述反应的压力上限为600托、500托、400托、300托、200托；所述反应的压力下限为100托、200托、300托、400托、500托；
所述反应的时间为10h～200h。
所述反应的时间为10～20h时，所述多孔氧化镓单晶材料宏观上为覆盖于所述磷酸镓晶种表面的薄膜；
所述反应的时间为100～200h时，所述多孔氧化镓单晶材料宏观上为单晶。
所述磷酸镓晶种与含有氩气的原料气的接触面为(012)面或(212)面。
所述磷酸镓晶种中含有氧，制备过程的反应机理如下：
具体地，所述制备氧化镓单晶材料的方法包括将磷酸镓晶种与含有氩气的原料气接触反应，使磷形成氧化磷挥发，从而得到所述多孔氧化镓晶体晶材料。
所述磷酸镓晶种是磷酸镓单晶片，面积最大的面是单晶的(012)面、(212)面，这两面与含有高纯氩的原料气接触。
当多孔氧化镓晶体材料为覆盖于磷酸镓晶种表面的多孔单晶薄膜时，接触反应的时间为10h～20h。反应时间的长短与多孔氧化镓单晶薄膜的厚度正相关，反应时间越长，得到的多孔氧化镓单晶薄膜厚度越厚。
当制备的多孔氧化镓晶体材料为多孔氧化镓单晶时，反应的时间为100h～200h时得到多孔氧化镓单晶晶体；足够的反应时间使磷酸镓晶种全部转化为多孔氧化镓晶体材料。
所述反应在真空生长器中进行。
根据本申请的另一个方面，提供一种上述的多孔氧化镓单晶材料或上述的制备方法制备的多孔氧化镓单晶材料的应用，作为氧化镓基器件的衬底。
根据本申请的另一个方面，提供一种上述的多孔氧化镓单晶材料或上述的制备方法制备的多孔氧化镓单晶材料的应用，用于催化丙烷的芳构化反应或低碳烷烃脱氢。
根据本申请的另一个方面，提供一种催化丙烷的芳构化反应或低碳烷烃脱氢的方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
本申请中，SLM是Standard Litre Per Minute的缩写，表示标准状态下1L/min的流量。
本申请的有益效果包括但不限于：
(1)本申请所提供的多孔氧化镓单晶材料，首次报道了多孔氧化镓单晶晶体。
(2)本申请所提供的多孔氧化镓单晶材料的制备方法，利用磷酸镓晶体与氧化镓晶体晶格匹配相似的特点，使磷酸镓单晶衬底与氩气在高温下由外及里氧化转化逆向外延生长氧化镓晶体，其余产物完全挥发。
(3)本申请所提供的多孔氧化镓单晶材料的制备方法，利用同体积磷酸镓晶体中镓的含量比氧化镓晶体中镓的含量少的特点，使得磷酸镓单晶衬底与氩气在高温下，使磷元素挥发，外延生成多孔氧化镓单晶晶体。
(4)本申请所提供的多孔氧化镓单晶材料的制备方法，操作简单、重复性好、适合大规模化生产。
(5)采用本申请所提供的方法，所得到的多孔氧化镓单晶晶体的晶体尺寸与所采用的磷酸镓单晶材料的尺寸相同。本领域技术人员可以根据实际需要，通过选择合适尺寸的磷酸镓单晶材料，从而得到所需要的多孔氧化镓单晶晶体。
附图说明
图1为实施例1中生长氧化镓的XRD图；
图2为实施例1中生长氧化镓的SEM图；
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料和催化剂均通过商业途径购买。
实施例1
采用磷酸镓(012)面或(212)面单晶片为衬底；将磷酸镓单晶片衬底置于气相外延生长反应室中，在1200℃高温含氩气氛围中将衬底表面氧化，将磷元素去除，晶体外延生长50左右，得到多孔氧化镓单晶，对多孔氧化镓单晶进行XRD测试如图1，测试结果为氧化镓的(-202)面和(400)面。进行SEM测试如图2，孔径尺寸在300nm左右。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (7)
1.一种多孔氧化镓单晶材料，其特征在于，所述多孔氧化镓单晶材料中含有孔径尺寸为100nm～1000nm的孔，孔隙率在40~70%；
所述多孔氧化镓单晶材料的表面为（-202）面或（400）面；
所述多孔氧化镓单晶材料是通过以下步骤得到：
将磷酸镓晶种与含有非活性气体的原料气接触，反应，得到所述多孔氧化镓单晶材料；所述非活性气体选自氮气、氦气或氩气中的至少一种；
所述反应的温度为1373K～1873K；
所述反应的压力为100托～600托；
所述磷酸镓晶种与含有非活性气体的原料气的接触面为(012)面或(212)面。
2.根据权利要求1所述的多孔氧化镓单晶材料，其特征在于，所述多孔氧化镓单晶材料是多孔氧化镓单晶薄膜和/或多孔氧化镓单晶整体。
3.根据权利要求1所述的多孔氧化镓单晶材料，其特征在于，所述多孔氧化镓单晶薄膜的厚度为2~10μm；所述多孔氧化镓单晶整体的尺寸为0.1mm~1cm。
4.根据权利要求1所述的多孔氧化镓单晶材料，其特征在于，
所述含有非活性气体的原料气中，所述非活性气体的流量记为a，0.1SLM≤a≤5SLM。
5.根据权利要求1所述的多孔氧化镓单晶材料，其特征在于，
所述反应的时间为10h～200h。
6.一种权利要求1~5任一项所述的多孔氧化镓单晶材料的应用，其特征在于，
作为氧化镓基器件的衬底。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，用于催化丙烷的芳构化反应或低碳烷烃脱氢。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210421506.4A CN114775055B (zh) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | 一种氧化镓晶体及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210421506.4A CN114775055B (zh) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | 一种氧化镓晶体及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114775055A CN114775055A (zh) | 2022-07-22 |
| CN114775055B true CN114775055B (zh) | 2023-11-17 |
Family
ID=82430318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210421506.4A Active CN114775055B (zh) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | 一种氧化镓晶体及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114775055B (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120039324A (ko) * | 2010-10-15 | 2012-04-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | 질화갈륨계 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
| CN107442100A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-12-08 | 周口师范学院 | 多孔空心结构三氧化二镓光催化剂的制备方法及应用 |
| CN110387580A (zh) * | 2018-04-17 | 2019-10-29 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种多孔氮化钛单晶材料及其制备方法和应用 |
| CN110791808A (zh) * | 2018-08-01 | 2020-02-14 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种多孔二氧化钛单晶材料及其制备方法和应用 |
| CN110970513A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 中国科学院半导体研究所 | Msm型多孔氧化嫁日盲探测器及其制造方法 |
| CN111318276A (zh) * | 2018-12-13 | 2020-06-23 | 南京大学昆山创新研究院 | 一种氧化镓光催化材料的制备方法 |
| CN111519251A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-08-11 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种二氧化钛单晶材料及其生长方法 |
| CN112309832A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-02-02 | 山东大学 | 可转移氧化镓单晶薄膜的制备方法 |
| CN112490112A (zh) * | 2019-09-11 | 2021-03-12 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 氧化镓薄膜及其异质外延生长方法与应用 |
| CN112813498A (zh) * | 2019-11-15 | 2021-05-18 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种钒基多孔单晶材料及其制备方法与应用 |
| CN113053730A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-29 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 多孔氧化镓外延层及其制备方法 |
| CN113718334A (zh) * | 2020-05-25 | 2021-11-30 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种多孔氮化镓单晶材料及其制备方法和应用 |
| CN114000188A (zh) * | 2020-07-28 | 2022-02-01 | 诺维晶科股份有限公司 | 单晶制造装置和单晶的制造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101135920B1 (ko) * | 2012-01-27 | 2012-04-13 | 한국과학기술원 | 탄화수소 제조용 다공성 산화갈륨 광촉매의 제조방법 |
-
2022
- 2022-04-21 CN CN202210421506.4A patent/CN114775055B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120039324A (ko) * | 2010-10-15 | 2012-04-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | 질화갈륨계 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
| CN107442100A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-12-08 | 周口师范学院 | 多孔空心结构三氧化二镓光催化剂的制备方法及应用 |
| CN110387580A (zh) * | 2018-04-17 | 2019-10-29 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种多孔氮化钛单晶材料及其制备方法和应用 |
| CN110791808A (zh) * | 2018-08-01 | 2020-02-14 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种多孔二氧化钛单晶材料及其制备方法和应用 |
| CN110970513A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 中国科学院半导体研究所 | Msm型多孔氧化嫁日盲探测器及其制造方法 |
| CN111318276A (zh) * | 2018-12-13 | 2020-06-23 | 南京大学昆山创新研究院 | 一种氧化镓光催化材料的制备方法 |
| CN111519251A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-08-11 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种二氧化钛单晶材料及其生长方法 |
| CN112490112A (zh) * | 2019-09-11 | 2021-03-12 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 氧化镓薄膜及其异质外延生长方法与应用 |
| CN112813498A (zh) * | 2019-11-15 | 2021-05-18 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种钒基多孔单晶材料及其制备方法与应用 |
| CN113718334A (zh) * | 2020-05-25 | 2021-11-30 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种多孔氮化镓单晶材料及其制备方法和应用 |
| CN114000188A (zh) * | 2020-07-28 | 2022-02-01 | 诺维晶科股份有限公司 | 单晶制造装置和单晶的制造方法 |
| EP3945147A1 (en) * | 2020-07-28 | 2022-02-02 | Novel Crystal Technology, Inc. | Single crystal manufacturing apparatus and method |
| CN112309832A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-02-02 | 山东大学 | 可转移氧化镓单晶薄膜的制备方法 |
| CN113053730A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-29 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 多孔氧化镓外延层及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114775055A (zh) | 2022-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6153166A (en) | Single crystal SIC and a method of producing the same | |
| KR100287793B1 (ko) | 단결정 탄화규소 및 그 제조방법 | |
| CN113235047A (zh) | 一种AlN薄膜的制备方法 | |
| CN113668052B (zh) | 非平衡条件下化学势调控生长单体的SiC台阶流快速生长方法 | |
| CN112309832B (zh) | 可转移氧化镓单晶薄膜的制备方法 | |
| EP0921214B1 (en) | Single crystal silicon carbide and process for preparing the same | |
| CN109659411A (zh) | 一种氧化镓半导体叠层结构及其制备方法 | |
| JP4853364B2 (ja) | ＳｉＣ単結晶エピタキシャル薄膜の成長方法 | |
| WO2020024331A1 (zh) | 一种多孔二氧化钛单晶材料及其制备方法和应用 | |
| CN112420491A (zh) | 氧化镓外延薄膜及生长氧化镓外延薄膜的方法 | |
| CN111962152A (zh) | 一种降低晶体缺陷的碳化硅单晶制备方法 | |
| CN108428618A (zh) | 基于石墨烯插入层结构的氮化镓生长方法 | |
| CN114775055B (zh) | 一种氧化镓晶体及其制备方法和应用 | |
| CN112490112A (zh) | 氧化镓薄膜及其异质外延生长方法与应用 | |
| CN111410191A (zh) | 一种石墨烯半导体制备装置及方法 | |
| CN114032616A (zh) | 非平衡条件下化学势调控生长单体的SiC台阶流低速生长方法 | |
| US20240183063A1 (en) | Method for sic step flow growth by regulating growth monmoers using chemical potential under non-equilibrium condition | |
| JP3087030B2 (ja) | ＳｉＣ複合体およびその製造方法ならびに単結晶ＳｉＣ | |
| CN109179422A (zh) | 一种大规模无定形硅颗粒的制备方法 | |
| CN113584587B (zh) | Sn掺杂的介稳态氧化镓晶相薄膜及其制备方法与应用 | |
| CN115159512B (zh) | 一种基于碳化硅三维泡沫制备石墨烯阵列的方法及石墨烯阵列 | |
| JP2936481B1 (ja) | 単結晶ＳｉＣおよびその製造方法 | |
| CN115831715A (zh) | 一种基于异质衬底的β-氧化镓薄膜及其制备方法和应用 | |
| Yoo et al. | Growth of 6H-SiC on CVD-Grown 3C-SiC Substrates | |
| CN115584478A (zh) | 一种低缺陷密度外延薄膜的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |