利用混合矿化剂实现超临界氨中氮化镓溶解度的温度依赖控制

摘要： 采用质量损失法，我们研究了氮化镓（GaN）在含混合矿化剂[氯化铵（NH4Cl）+溴化铵（NH4Br）及NH4Cl+碘化铵（NH4I）]的超临界氨中的溶解度变化。在100 MPa压力下，测定了450-550°C温度范围内的溶解度。结果显示450°C和100 MPa条件下溶解度随NH4Cl摩尔分数增加而升高。随后在两种矿化剂等摩尔比条件下测量了溶解度曲线的温度依赖性，发现混合矿化剂中溶解度-温度关系的斜率介于单一矿化剂之间。这些结果表明通过调节矿化剂混合比例可控制GaN溶解度的温度依赖性。范特霍夫图分析表明所研究温度范围内溶解物种未发生变化。该方法或为制备未来氮化镓电子器件所需的大尺寸高质量GaN晶体奠定基础——这类器件在信息化时代的需求正日益增长。