[發明專利]一種制備大厚度單晶的裝置和方法有效
| 申請號： | 202110239719.0 | 申請日： | 2021-03-04 |
| 公開（公告）號： | CN112941622B | 公開（公告）日： | 2022-07-29 |
| 發明（設計）人： | 不公告發明人 | 申請（專利權）人： | 趙麗麗 |
| 主分類號： | C30B23/00 | 分類號： | C30B23/00 |
| 代理公司： | 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210 | 代理人： | 王艷萍 |
| 地址： | 150000 黑龍江省哈爾濱市松北區智谷二街3*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 制備 厚度 裝置 方法 | ||
1.一種制備大厚度單晶的裝置，其特征在于該裝置包括坩堝加熱器主體(1)、石墨加熱器上蓋(2)、籽晶托(3)、多孔支撐板(4)、保溫外層(5)、主感應線圈(6)和至少2個分感應線圈(7)；
其中石墨加熱器上蓋(2)設置在坩堝加熱器主體(1)之上；
籽晶托(3)設置在坩堝加熱器主體(1)內的頂部，用來固定籽晶；多孔支撐板(4)設置在坩堝加熱器主體(1)內的中部；
在坩堝加熱器主體(1)和石墨加熱器上蓋(2)的外表面設置保溫外層(5)；
在坩堝加熱器主體(1)上部的保溫外層(5)外環繞設置主感應線圈(6)；并且主感應線圈(6)可上、下移動；
在坩堝加熱器主體(1)下部的保溫外層(5)外環繞設置分感應線圈(7)；
坩堝加熱器主體(1)的長徑比為(1～5)：1。
2.根據權利要求1所述的一種制備大厚度單晶的裝置，其特征在于所述的分感應線圈(7)的個數為2～5個。
3.利用權利要求1所述的裝置制備大厚度單晶的方法，其特征在于該方法按以下步驟進行：
一、將原料( 10) 裝入坩堝加熱器主體(1)內，放上多孔支撐板(4)，再將與籽晶( 8)為同種物質的多晶塊狀原料( 9) 放置在多孔支撐板(4)上表面，將籽晶( 8) 固定在籽晶托(3)的下表面，蓋上石墨加熱器上蓋(2)；
二、調節主感應線圈(6)的高度，使坩堝加熱器主體(1)內籽晶( 8) 的高度位于主感應線圈(6)從下往上計的1/2～1/5高度范圍內；
三、使主感應線圈(6)和最上方的分感應線圈(7)進入工作狀態，逐漸提高功率提升坩堝加熱器主體(1)內溫度至2100～2500℃保持2～30h；
四、原料在高溫下變成氣相組分，氣相組分在籽晶表面逐層沉積，進而晶體隨著時間越來越厚；晶體生長10～50小時后，主感應線圈(6)以0.05～0.3mm/小時的速度向下移動至終止位置；再按照從上到下的順序，逐個開啟下面的分感應線圈(7)，使其工作，進行晶體生長；
五、控制晶體穩定生長時長為120～300小時，生長結束后，停止分感應線圈(7)工作，使坩堝加熱器主體(1)的溫度以不超過300℃/小時的速率，降至1000℃以下，再自然冷卻至室溫后，取出晶體。
4.根據權利要求3所述的制備大厚度單晶的方法，其特征在于生長晶體為碳化硅晶體時，步驟三中的溫度為2100～2300℃。
5.根據權利要求3所述的制備大厚度單晶的方法，其特征在于生長晶體為氮化鋁晶體時，步驟三中的溫度為2200～2500℃。
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