[發(fā)明專(zhuān)利]SiC單晶的升華生長(zhǎng)無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201080051456.0 | 申請(qǐng)日： | 2010-09-14 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN102596804A | 公開(kāi)（公告）日： | 2012-07-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 阿維納什·K·古普塔;伊利婭·茨維巴克;愛(ài)德華·西門(mén)納斯;瓦拉塔拉詹·倫加拉詹;馬庫(kù)斯·L·蓋特金 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | II-VI有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C01B31/36 | 分類(lèi)號(hào)： | C01B31/36;B01D9/00 |
| 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： | 丁業(yè)平;金小芳 |
| 地址： | 美國(guó)賓夕*** | 國(guó)省代碼： | 美國(guó);US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | sic 升華 生長(zhǎng) | ||
1.一種用于SiC單晶升華生長(zhǎng)的裝置，包括：
生長(zhǎng)坩鍋，該生長(zhǎng)坩堝可操作用于容納具有間隔開(kāi)的位置關(guān)系的源材料和籽晶，并且所述生長(zhǎng)坩堝實(shí)質(zhì)上防止在SiC單晶升華生長(zhǎng)期間產(chǎn)生的蒸氣從所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)逸出；以及
阻隔件，其設(shè)置在所述生長(zhǎng)坩鍋內(nèi)位于所述籽晶周?chē)鲎韪艏谒錾L(zhǎng)坩堝中在其第一側(cè)限定其中所述SiC單晶在所述籽晶上生長(zhǎng)的生長(zhǎng)區(qū)域，并且所述阻隔件在所述生長(zhǎng)坩堝中在其第二側(cè)限定位于所述籽晶周?chē)恼魵獠东@阱。
2.權(quán)利要求1所述的裝置，其中為了實(shí)質(zhì)上防止在SiC單晶在所述籽晶上升華生長(zhǎng)期間產(chǎn)生的蒸氣逸出，所述生長(zhǎng)坩鍋：
由實(shí)質(zhì)上不能使在SiC單晶在所述籽晶上升華生長(zhǎng)期間產(chǎn)生的蒸氣透過(guò)的材料制成；以及
不包括使在SiC單晶在所述籽晶上升華生長(zhǎng)期間產(chǎn)生的蒸氣從所述生長(zhǎng)坩鍋內(nèi)部逸出到所述生長(zhǎng)坩鍋外部的目的性通道或孔。
3.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述蒸氣捕獲阱位于所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)的這樣的位置，在所述SiC單晶在所述籽晶上生長(zhǎng)期間，該位置處的溫度低于所述籽晶的溫度。
4.權(quán)利要求1所述的裝置，還包括蒸氣吸收部件，該蒸氣吸收部件設(shè)置在所述蒸氣捕獲阱中并且可操作用于吸收所述SiC單晶在所述籽晶上升華生長(zhǎng)期間產(chǎn)生的蒸氣。
5.權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述蒸氣吸收部件設(shè)置在所述蒸氣捕獲阱中的這樣的位置，在所述SiC單晶在所述籽晶上生長(zhǎng)期間，該位置處的蒸氣吸收部件所處的溫度低于所述籽晶的溫度。
6.權(quán)利要求5所述的裝置，其中在所述SiC單晶在所述籽晶上生長(zhǎng)期間，所述蒸氣吸收部件的溫度比所述籽晶的溫度低3℃至20℃。
7.權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述蒸氣吸收部件由多孔石墨制成，所述多孔石墨的密度介于0.8g/cm3與1.6g/cm3之間，孔隙率介于30%與60%之間以及孔徑介于1微米與100微米之間。
8.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述阻隔件限定在所述生長(zhǎng)坩鍋內(nèi)部的使所述蒸氣流入所述蒸氣捕獲阱的通道。
9.權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述生長(zhǎng)坩鍋包括位于其中的支座，該支座用于支持位于所述生長(zhǎng)坩堝的頂部和所述源材料中間的所述籽晶。
10.權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述支座的高度介于5mm與25mm之間。
11.權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述通道包括所述阻隔件的內(nèi)徑和所述支座的外徑之間的間隙。
12.權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述間隙的寬度介于1mm與8mm之間。
13.權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述通道包括阻隔件中的一個(gè)或多個(gè)孔。
14.一種SiC晶體升華生長(zhǎng)的方法，包括：
（a）提供生長(zhǎng)坩鍋以及阻隔件，所述生長(zhǎng)坩堝裝有具有間隔開(kāi)的位置關(guān)系的源材料和籽晶，所述阻隔件設(shè)置在所述生長(zhǎng)坩鍋內(nèi)位于所述籽晶周?chē)鲎韪艏谄涞谝粋?cè)限定其中單晶在所述籽晶上生長(zhǎng)的生長(zhǎng)區(qū)域，所述阻隔件在其第二側(cè)限定位于所述籽晶周?chē)恼魵獠东@阱；以及
（b）將步驟（a）中的所述生長(zhǎng)坩堝加熱至生長(zhǎng)溫度，由此在生長(zhǎng)容器內(nèi)產(chǎn)生溫度梯度，使得所述源材料升華并形成蒸氣，所述蒸氣借助于所述溫度梯度被傳送至所述生長(zhǎng)坩堝的所述生長(zhǎng)區(qū)域，在所述生長(zhǎng)區(qū)域中，所述蒸氣沉積在所述籽晶上而使所述單晶生長(zhǎng)，其中所述蒸氣的一部分進(jìn)入所述蒸氣捕獲阱。
15.權(quán)利要求14所述的方法，其中進(jìn)入所述蒸氣捕獲阱的所述蒸氣在其中形成沉積物。
16.權(quán)利要求14所述的方法，其中所述源材料、所述籽晶和所述單晶的一者或多者為SiC。
17.權(quán)利要求14所述的方法，其中所述蒸氣捕獲阱位于所述生長(zhǎng)坩鍋中的這樣的位置，在所述單晶在所述籽晶上生長(zhǎng)期間，該位置處的溫度低于所述籽晶的溫度。
18.權(quán)利要求14所述的方法，還包括在所述蒸氣捕獲阱內(nèi)的蒸氣吸收部件，其中在所述晶體的生長(zhǎng)期間，進(jìn)入所述蒸氣捕獲阱的所述蒸氣通過(guò)與所述蒸氣吸收部件發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以形成沉積物，從而從所述生長(zhǎng)區(qū)域中被除去。
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