[發明專利]晶體生長溫度梯度測試方法

無效

• 申請號: 201310047197.X
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103074670A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 王佳麒;李佼;高興
• 申請（專利權）人: 元亮科技有限公司
• 主分類號: C30B11/00
• 分類號: C30B11/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發明涉及一種晶體生長溫度梯度測試方法，屬于晶體生長技術領域。

背景技術

晶體在生長過程中，溫度梯度的控制十分重要，控制坩堝中的溫度梯度是生長出優質晶體材料的關鍵。不同的晶體材料不同的生長方法，對溫度梯度要求不同，因此，溫度梯度成為生長出優質晶體的關鍵技術之一。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種晶體生長溫度梯度測試方法，測量準確、快速。

按照本發明提供的技術方案，一種晶體生長溫度梯度測試方法，特征是，包括以下步驟：

（1）向單晶生長爐內的坩堝中裝入原料，坩堝外罩設保溫罩，對單晶生長爐進行抽真空至1.0×10^-3~1.0×10^-4Pa；

（2）對單晶生長爐內的發熱體通電，對坩堝內的原料進行加熱，至原料完全熔融得到熔體后，降溫直至下種溫度，恒溫2～3小時；記下此時發熱體的電流I及電勢U，作為溫度梯度檢測時的參考值；?

（3）將籽晶提離熔體的液面，降溫開爐；開爐后，將籽晶桿更換成內部裝有鉑-銠熱電偶的雙孔陶瓷管，將陶瓷管內部鉑-銠熱電偶的引線與島電控制表連接，以測試實時溫度；

（4）重復步驟（2），并使發熱體的電流及電勢分別為I和U；

（5）軸向溫度測試：將雙孔陶瓷管的底端下移至離坩堝口60~70mm高度處，該位置為檢測軸向溫度的初始位置；從初始位置開始，每間隔3~5mm測量一次溫度，每次停留10~20min島電控制表顯示的數值即為該位置的軸向實時溫度，記錄該溫度Tn，n為正整數；當雙孔陶瓷管底部距離熔體液面2~5mm處時，檢測結束；得到多組軸向溫度Tn；

（6）徑向溫度測試：選擇坩堝上方一水平面為基準水平面，將雙孔陶瓷管底端移至距離保溫罩左側內壁10~15mm處，該位置為檢測徑向溫度的初始位置；從初始位置開始，沿保溫罩的徑向每間隔3~5mm，將雙孔陶瓷管水平右移一次并測量溫度，每次停留10~20min島電控制表顯示的數值即為該位置的徑向實時溫度，記錄該溫度Tn’，n為正整數；當雙孔陶瓷管底部距離保溫罩右側內壁10~15mm處時，檢測結束，得到多組徑向溫度Tn’。

本發明可以準確測量得到單晶生長爐內軸向、徑向的溫度及溫度梯度，以快速得到不同晶體生長所需要的溫度分布，進而在實際操作過程中可準確把握晶體生長的溫度需求，既提高了晶體尺寸和品質，也使研發和生產效率得到提高。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。

實施例一：一種晶體生長溫度梯度測試方法，包括以下步驟：

（1）向單晶生長爐內的坩堝中裝入原料（如氟化鈣、氧化鋁等），坩堝外罩設保溫罩，對單晶生長爐進行抽真空至1.0×10^-3Pa，采用銥金坩堝，尺寸為?70mm×40mm；

（2）對單晶生長爐內的發熱體通電，對坩堝內的原料進行加熱，至原料完全熔融得到熔體后，降溫直至下種溫度，恒溫2小時；記下此時發熱體的電流I及電勢U，作為溫度梯度檢測時的參考值；?

（3）將籽晶提離熔體的液面，降溫開爐；開爐后，將籽晶桿更換成內部裝有鉑-銠熱電偶的雙孔陶瓷管，將陶瓷管內部鉑-銠熱電偶的引線與島電控制表連接，以測試實時溫度；

（4）重復步驟（2），并使發熱體的電流及電勢分別為I和U；

（5）軸向溫度測試：將雙孔陶瓷管的底端下移至離坩堝口62mm高度處，該位置為檢測軸向溫度的初始位置；從初始位置開始，每間隔3mm測量一次溫度，每次停留10min島電控制表顯示的數值即為該位置的軸向實時溫度，記錄該溫度Tn，n為正整數；當雙孔陶瓷管底部距離熔體液面2mm處時，檢測結束；得到20組軸向溫度Tn；

（6）徑向溫度測試：選擇坩堝上方一水平面為基準水平面，將雙孔陶瓷管底端移至距離保溫罩左側內壁10mm處，該位置為檢測徑向溫度的初始位置；從初始位置開始，沿保溫罩的徑向每間隔3mm，將雙孔陶瓷管水平右移一次并測量溫度，每次停留10min島電控制表顯示的數值即為該位置的徑向實時溫度，記錄該溫度Tn’，n為正整數；當雙孔陶瓷管底部距離保溫罩右側內壁10mm處時，檢測結束，得到多組徑向溫度Tn’。

實施例二：一種晶體生長溫度梯度測試方法，包括以下步驟：

（1）向單晶生長爐內的坩堝中裝入原料（如氟化鈣、氧化鋁等），坩堝外罩設保溫罩，對單晶生長爐進行抽真空至1.0×10^-4Pa，采用銥金坩堝，尺寸為?90mm×80mm；