[發明專利]一種用于導模法生長氧化鎵晶體的監控系統及氧化鎵晶體制備方法

有效

• 申請號: 202110178952.2
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN113026103B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 齊紅基;賽青林;陳端陽
• 申請（專利權）人: 杭州富加鎵業科技有限公司
• 主分類號: C30B29/16
• 分類號: C30B29/16;C30B15/34;C30B15/28;C30B15/26
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉文求;朱陽波

1.一種基于監控系統的氧化鎵晶體制備方法，其特征在于，所述監控系統包括設置有觀察窗的晶體生長爐以及籽晶桿，所述籽晶桿的一端插入到所述晶體生長爐內，所述籽晶桿的另一端連接有升降裝置，所述籽晶桿靠近所述升降裝置的一側上還設置有用于實時獲取氧化鎵晶體重量的壓力傳感器，所述觀察窗外側設置有紅外攝像機，所述壓力傳感器與所述紅外攝像機均與外接計算機電連接；所述晶體生長爐包括設置在底座上的下熱場結構，設置在所述下熱場結構上的上熱場結構，所述上熱場結構包括從內至外同心設置的上保溫組件和上密封層，所述上保溫組件上設置有內外相通用于觀察晶體生長的觀察孔，沿所述觀察孔向外延伸的方向，所述上密封層向外延伸形成所述觀察窗；所述觀察孔的孔徑延伸方向與所述上保溫組件的通腔形成45°的夾角；所述上保溫組件由至少一塊保溫層層疊而成，所述保溫層由若干塊子保溫層拼接而成，所述若干塊為兩塊以上的自然數，所述保溫層的上端面設置有臺階，下端面設置有凹槽，相鄰保溫層通過臺階與凹槽相配合的方式進行層疊；所述上保溫組件的中心沿軸向方向設置有貫穿上下端面且用于插入籽晶桿的通腔；制備方法包括步驟：

在氧化鎵晶體生長過程中，通過所述紅外攝像機實時獲取氧化鎵晶體的照片并將所述照片上傳至計算機；

通過計算機對所述氧化鎵晶體照片進行比對，判斷所述氧化鎵晶體寬度的變化；

若所述氧化鎵晶體寬度逐漸變小，則通過計算機控制降低加熱功率，直至銥制模具上方生成的氧化鎵晶體的寬度與所述銥制模具的寬度一致，則停止降低加熱功率；

在氧化鎵晶體寬度不變的條件下，通過壓力傳感器實時獲取氧化鎵晶體的重量并將所述重量上傳至計算機；

通過計算機對氧化鎵晶體的重量進行實時比對，判斷所述氧化鎵晶體的重量是否滿足設定范圍要求；

若所述氧化鎵晶體的重量不滿足設定范圍要求，則通過計算機控制調整加熱功率，直至氧化鎵晶體的重量滿足設定范圍要求。

2.根據權利要求1所述基于監控系統的氧化鎵晶體制備方法，其特征在于，所述壓力傳感器為環形壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、壓電式壓力傳感器或藍寶石壓力傳感器中的一種。

3.根據權利要求1所述基于監控系統的氧化鎵晶體制備方法，其特征在于，所述觀察窗外側設置有固定支架，所述紅外攝像機固定在所述固定支架上。

4.根據權利要求1所述基于監控系統的氧化鎵晶體制備方法，其特征在于，所述上保溫組件上設置有1-4個觀察孔，所述觀察窗與所述觀察孔的數量相等。

5.根據權利要求1所述基于監控系統的氧化鎵晶體制備方法，其特征在于，所述保溫層由2-6塊子保溫層通過子母扣形式拼接而成。

6.根據權利要求1所述基于監控系統的氧化鎵晶體制備方法，其特征在于，所述下熱場結構包括由外向內同軸安裝的下密封層、下保溫組件、銥制發熱體和坩堝，所述坩堝內設置有銥制模具。