[發(fā)明專利]用于生長晶體的裝置及用該裝置生長晶體的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110265814.4
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN102296353A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛建明;王平;胡董成;張雪平
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇同人電子有限公司
• 主分類號(hào): C30B11/00
• 分類號(hào): C30B11/00
• 代理公司: 北京市德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

1.一種用于晶體生長的裝置，所述裝置包括保溫層(2)、設(shè)置在所述保溫層(2)中的加熱器(1)、設(shè)置在所述加熱器(1)中的坩堝(7)、以及支撐所述坩堝(7)的支撐桿(6)，其特征在于，所述裝置還包括溫度梯度控制裝置，其中：

所述溫度梯度控制裝置包括隔熱層(3)、以及支撐所述隔熱層(3)的支柱(4)；

所述隔熱層(3)設(shè)置在所述加熱器(1)的下端部和所述保溫層(2)底部之間；并且

所述支柱(4)設(shè)置在所述隔熱層(3)下方支撐所述隔熱層(3)，并且可以帶動(dòng)所述隔熱層(3)上下移動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述隔熱層(3)包括：

多層隔熱板(31)，所述多層隔熱板(31)疊放在一起并且設(shè)置有貫通所述多層隔熱板(31)的孔(34)，并且所述多層隔熱板(31)通過所述孔(34)套設(shè)在所述支撐桿(6)上；

間隔件(32)，所述間隔件(32)設(shè)置在所述多層隔熱板(31)的相鄰兩層之間，并且該相鄰的兩層隔熱板之間形成2-10mm的間隙；

保持件(33)，所述保持件(33)沿縱向貫穿并固定所述多層隔熱板(31)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述隔熱層(3)的最下層隔熱板上設(shè)置有連接所述支柱(4)的槽，所述支柱(4)的頂端容納在所述槽中。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述多層隔熱板(31)上還設(shè)置有多個(gè)小孔(35)，所述保持件(33)通過所述多個(gè)小孔貫穿所述多層隔熱板(31)，并且所述保持件(33)與所述間隔件(32)連接以固定所述間隔件(32)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述多層隔熱板(31)包括圓環(huán)狀的多層鎢板，所述間隔件(32)包括與所述多層鎢板同軸設(shè)置且圍成環(huán)形的鎢絲環(huán)，并且所述多層鎢板的相鄰兩層之間設(shè)置有至少一個(gè)所述鎢絲環(huán)。

6.一種根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述用于晶體生長的裝置生長晶體的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

將籽晶(5)和原料(71)放置在坩堝(7)中，同時(shí)設(shè)置溫度梯度控制裝置的初始位置在靠近加熱器(1)底端處，使加熱器(1)開始升溫，熔化所述原料(71)，并且向所述坩堝(7)中吹送冷卻氣體使得所述籽晶(5)不被熔化；

升溫過程中，使溫度梯度控制裝置朝向遠(yuǎn)離所述加熱器(1)的下端部的方向移動(dòng)；

所述原料(71)熔化完成后，增加所述冷卻氣體流量，籽晶(5)開始生長。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：在所述籽晶(5)生長完成后，使溫度梯度控制裝置朝向靠近所述加熱器(1)的下端部的方向移動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，升溫過程中，使溫度梯度控制裝置朝向遠(yuǎn)離所述加熱器(1)的下端部的方向移動(dòng)的步驟還包括：

在加熱器(1)升溫至1500℃-2000℃時(shí)，使所述溫度梯度控制裝置從初始位置移動(dòng)至與所述加熱器(1)的下端部相距30-60mm的第一位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述籽晶(5)生長完成時(shí)，使溫度梯度控制裝置朝向靠近所述加熱器(1)的下端部的方向移動(dòng)的步驟包括：使所述溫度梯度控制裝置從與所述加熱器(1)的下端部相距30-60mm的第一位置移動(dòng)至初始位置。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述籽晶(5)包括藍(lán)寶石籽晶，所述原料(71)包括Al₂O₃。