[發(fā)明專利]改進(jìn)的軸向梯度傳輸(AGT)生長(zhǎng)工藝和利用電阻加熱的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980149325.3
• 申請(qǐng)日: 2009-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN102245813A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 瓦拉塔拉詹·倫加拉詹;伊利婭·茨維巴克;邁克爾·C·諾蘭;布賴恩·K·布魯哈德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: II-VI有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/14
• 分類號(hào): C30B15/14;C30B15/10;C30B29/06
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;段斌

1.一種軸向梯度生長(zhǎng)裝置，包括：坩堝，其具有頂部、底部以及在所述坩堝的頂部與所述坩堝的底部之間延伸的側(cè)部，所述坩堝適于支撐位于所述坩堝內(nèi)部的頂部的籽晶和在所述坩堝內(nèi)部以間隔關(guān)系位于所述籽晶與所述坩堝底部之間的源材料，所述源材料與所述坩堝底部之間的間隔限定位于所述坩堝內(nèi)部的空腔；

第一電阻加熱器，其以間隔關(guān)系設(shè)置在所述坩堝頂部的上方；以及

第二電阻加熱器，其具有以間隔關(guān)系設(shè)置在所述坩堝底部下方的第一部和以間隔關(guān)系圍繞所述坩堝側(cè)部的外側(cè)設(shè)置的第二部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一電阻加熱器和第二電阻加熱器操作以在設(shè)置于所述坩堝內(nèi)部的頂部的籽晶上PVT生長(zhǎng)具有凸形生長(zhǎng)界面的生長(zhǎng)晶體，其中所述凸形生長(zhǎng)界面的曲率半徑與所生長(zhǎng)的晶體的直徑之比在大約2至4之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中：所述坩堝的頂部和底部為圓形；所述第一電阻加熱器為圓盤狀；并且所述第二電阻加熱器的第一部為圓盤狀。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述第一加熱器的外徑和所述第二電阻加熱器的第一部的外徑分別處在所述坩堝的頂部和底部的外徑的110％至130％之間且包括110％和130％。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述第一電阻加熱器的中心孔和所述第二電阻加熱器的第一部的中心孔的直徑處在所述坩堝的直徑的25％至75％之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中：所述坩堝的側(cè)部為圓筒形；并且所述第二電阻加熱器的第二部為圓筒形。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述第二電阻加熱器的第二部的頂部設(shè)置在所述坩堝的高度的50％至75％之間的位置處。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述第二電阻加熱器的第二部的內(nèi)徑與所述坩堝間隔的徑向距離處在10mm至25mm之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述空腔的高度與直徑之比在0.2至1之間。

10.一種軸向梯度生長(zhǎng)方法，包括：

(a)設(shè)置：坩堝，其具有頂部、底部以及在所述坩堝的頂部與所述坩堝的底部之間延伸的側(cè)部；第一電阻加熱器，其以間隔關(guān)系設(shè)置在所述坩堝頂部的上方；以及第二電阻加熱器，其具有以間隔關(guān)系設(shè)置在所述坩堝底部下方的第一電阻部和以間隔關(guān)系圍繞所述坩堝側(cè)部的外側(cè)設(shè)置的第二電阻部；

(b)設(shè)置位于所述坩堝內(nèi)部的頂部的籽晶和在所述坩堝內(nèi)部以間隔關(guān)系位于所述籽晶與所述坩堝底部之間的源材料；

(c)在所述第一電阻加熱器和第二電阻加熱器上施加足夠大的電功率，以便在所述坩堝內(nèi)部形成足夠溫度的溫度梯度，從而使源材料升華并且凝結(jié)在所述籽晶上，由此形成生長(zhǎng)晶體；以及

(d)保持所述第一電阻加熱器和第二電阻加熱器上的電功率，直到所述生長(zhǎng)晶體生長(zhǎng)至期望尺寸為止。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中：所述第一電阻加熱器接收10％至30％之間的電功率；并且所述第二電阻加熱器接收70％至90％之間的電功率。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中施加在各個(gè)加熱器上的電壓小于30VAC?RMS。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中施加在各個(gè)加熱器上的電壓小于25VAC?RMS。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中在所述生長(zhǎng)晶體的生長(zhǎng)期間，所述坩堝內(nèi)部和外部以及所述加熱器處于1Torr至40Torr之間的惰性氣體中。

15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟(c)包括控制施加在所述第一電阻加熱器和第二電阻加熱器上的電功率，以便于生長(zhǎng)晶體在籽晶上生長(zhǎng)，其中所生長(zhǎng)的生長(zhǎng)晶體具有凸形生長(zhǎng)界面，其中所述凸形生長(zhǎng)界面的曲率半徑與所生長(zhǎng)的生長(zhǎng)晶體的直徑之比在大約2至4之間。