[實用新型]一種用于制備碳化硅晶體的坩堝

有效

• 申請號: 201320889289.8
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203820924U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 高宇;鄧樹軍;段聰;趙梅玉;陶瑩
• 申請（專利權）人: 河北同光晶體有限公司
• 主分類號: C30B23/00
• 分類號: C30B23/00;C30B29/36
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本實用新型涉及碳化硅晶體制備領域，特別涉及一種用于制備碳化硅晶體的坩堝。?

背景技術

物理氣相沉積法生長碳化硅晶體過程中，通常是將碳化硅原料放置在坩堝底部，籽晶放置在坩堝頂部，原料位置溫度高，籽晶位置溫度低，原料受熱升華并在籽晶表面沉積形成晶體。現有摻雜技術首先需合成含有待摻雜元素的碳化硅合金，通過計算后將復合比例的合金與原料碳化硅混合作為晶體生長原料。晶體生長過程中，混合有合金的原料受熱升華，并在籽晶表面沉積生長為碳化硅晶體，摻雜元素隨這一過程進入晶體，從而調節晶體電阻率。但使用現有技術的坩堝時，隨著原料升華過程進行，原料與合金的混合物中合金含量減少，合金氣化量減少，沉積入晶體的合金量也隨之減少，晶體沿生長方向的摻雜量不均勻，最終造成電阻率均勻性滿足不了使用要求。同時，晶體通常為凸界面生長，同一水平面上晶體生長不同步，以及升華碳化硅蒸汽在坩堝內的對流，最終也造成晶體電阻率徑向均勻性不滿足使用要求。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于制備碳化硅晶體的坩堝，解決了現有技術采用物理氣相沉積法在現有結構的坩堝中生長碳化硅晶體時,碳化硅晶體電阻率軸向和徑向分布不均勻問題。?

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種用于制備碳化硅晶體的坩堝，包括坩堝上蓋、坩堝底和擋板，所述坩堝上蓋設置在所述坩堝底?的上部，所述坩堝上蓋與所述坩堝底形成容納腔，所述擋板設置在所述容納腔內，且所述擋板的邊緣與所述坩堝底的側壁緊密接觸；所述擋板上設有至少一個通孔。?

在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。?

進一步，所述通孔的個數為1～10個。?

進一步，所述通孔的直徑為1mm～2mm。?

進一步，當所述通孔個數為1時，所述通孔設置在所述擋板的中心；當所述通孔的個數大于1時，一個通孔設置在所述擋板中心，其余通孔沿擋板的圓周均勻分布。?

進一步，所述擋板為石墨擋板，所述擋板的厚度為10mm～20mm。?

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過在坩堝擋板上設置通孔，并根據所需摻雜的濃度和摻雜分布情況，對通孔的數量、位置、直徑以及擋板的厚度進行調整，使晶體生長過程中沉積入晶體內的摻雜劑濃度保持基本恒定，從而提高生長的碳化硅晶體電阻率軸向和徑向均勻性。?

附圖說明

圖1為本實用新型坩堝的結構示意圖；?

圖2為本實用新型坩堝的使用效果圖；?

圖3為本實用新型1個通孔在擋板上的分布示意圖；?

圖4為本實用新型實施例1的晶片電阻率徑向分布示意圖；?

圖5為本實用新型實施例1的電阻率分布示意圖；?

圖6為本實用新型5個通孔在擋板上的分布示意圖；?

圖7為本實用新型9個通孔在擋板上的分布示意圖。?

附圖中，各標號所代表的部件如下：?

1、坩堝上蓋，2、坩堝底，3、容納腔，4、擋板，5、通孔，6、摻雜劑，?7、碳化硅原料，8、籽晶，9、碳化硅晶體。?

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。?

如圖1所示，為本實施例1制備碳化硅晶體的坩堝的結構示意圖，包括坩堝上蓋1、坩堝底2和擋板4，所述坩堝上蓋1設置在所述坩堝底2的上部，所述坩堝上蓋1與所述坩堝底2形成容納腔3，所述擋板4設置在所述容納腔3內，且所述擋板4的兩端與所述坩堝底2的左、右側壁相接觸；所述擋板4上設有一個通孔5，所述通孔5設置在擋板的中心位置。?

圖2為本實施例1坩堝的使用效果圖，如圖2所示，將摻雜劑6、碳化硅原料7和擋板4同時放置在坩堝的容納腔3內，其中，摻雜劑6放置在擋板4下方，碳化硅原料7放置在擋板4上方。所述擋板4具有一定厚度，擋板4上開有通孔5，所述通孔5用于連通碳化硅原料7和摻雜劑6。根據氣體隙流定律(law?of?effusion)，在一定溫度和一定壓力下，氣體通過小孔向真空隙流或通過多孔壁擴散的速率和其密度或摩爾質量的平方根成反比，因此，通過對通孔5數量、直徑、分布的合理設置，可以使摻雜劑6蒸汽在向擋板4上方擴散過程中遵循氣體隙流定律，提高生長的碳化硅晶體電阻率軸向和徑向均勻性。?