[實用新型]用于合成碳化硅粉料的坩堝和合成碳化硅粉料的系統

有效

• 申請號: 202120075205.1
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN214233970U
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 黃首義;張潔;王旻峰;付芬;鄧樹軍
• 申請（專利權）人: 湖南三安半導體有限責任公司
• 主分類號: B01J6/00
• 分類號: B01J6/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 黃燕

本實用新型提供了一種用于合成碳化硅粉料的坩堝和合成碳化硅粉料的系統，涉及碳化硅合成裝置領域。該坩堝包括坩堝蓋、坩堝桶和坩堝底，坩堝桶的頂部與坩堝蓋可拆卸連接，坩堝桶的底部與坩堝底可拆卸連接，坩堝蓋和坩堝桶之間還設置有結晶板，結晶板與坩堝桶可拆卸連接。本申請通過設置結晶板，可以有效避免合成產物在坩堝蓋面上結晶，減少對坩堝蓋損耗，而結晶于結晶板上的合成產物可以通過將結晶板拆卸后進行取料。此外，坩堝底與坩堝桶可拆卸連接，可以實現直接取下坩堝底進行取料，操作方便。本申請的用于合成碳化硅粉料的坩堝組裝拆卸簡便，便于合成后產物的取料操作，該結構能重復使用，大大提高坩堝使用壽命。

技術領域

本實用新型涉及碳化硅合成裝置領域，具體而言，涉及一種用于合成碳化硅粉料的坩堝和合成碳化硅粉料的系統。

背景技術

碳化硅是繼第一代半導體Si、第二代半導體GaAs之后發展起來的重要的第三代半導體材料，它具有寬禁帶、高熱導率、高擊穿場強、高載流子飽、高抗輻射能力及良好的化學穩定性等的優越特性，因其本身具有的特性，第三代半導體技術應用將在節能減排、信息技術、國防科技三大領域催生上萬億元潛在市場，近年來迅速滲透到照明、電子電力器件、微波射頻等領域的各個角落，市場規模快速提升，在新能源汽車、汽車燈照、通用照明、電動車、5G通訊應用等領域有著廣泛的應用市場，將成為未來新能源發展的方向之一。

目前碳化硅粉末的合成方式主要有：固相法、液相法和氣相法。固相法是通過二氧化硅和碳發生碳熱還原反應或硅粉和炭黑細粉直接在惰性氣氛中發生反應而制得碳化硅細粉。可以通過機械法將艾奇遜法或ESK法冶煉的碳化硅加工成SiC細粉。目前該方法制得的細粉表面積1～15m2/g，氧化物含量1.0％左右，金屬雜質含量1400～2800ppm(1ppm＝10-6)。其細度和成分取決于粉碎、酸洗等后續處理工藝和手段。碳化硅粉末也可以由豎爐或高溫回轉窯連續化生產，可獲得高質量的b-SiC粉體。SiO2細粉與碳粉混合料在豎爐的惰性氣氛中，在低于2000℃的溫度下發生熱還原反應，合成b-SiC粉體。所獲得的碳化硅的粒度為微米級。但往往含有非反應的SiO₂和C，需進行后續的酸洗和脫碳處理。利用高溫回轉窯也可生產出高質量的碳化硅細粉。該方法得到的產物與石墨坩堝結合嚴密，取料需一層層刮下來，操作繁瑣不便于大規模生產。

請參閱圖1，常規的坩堝設計，包括坩堝蓋和坩堝桶，粉料合成產物在內壁與底部結晶，取料操作繁瑣費時。合成產物容易在坩堝蓋面上結晶，對坩堝蓋損耗嚴重，拆分不易。

鑒于此，特提出本申請。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于合成碳化硅粉料的坩堝，可有效避免合成產物在坩堝蓋上結晶，同時便于對內壁和底部的合成產物進行取料。

本實用新型的目的在于提供一種合成碳化硅粉料的系統，其取料方便，便于操作。

本實用新型的實施例是這樣實現的：

第一方面，本實用新型提供一種用于合成碳化硅粉料的坩堝，其包括坩堝蓋、坩堝桶和坩堝底，所述坩堝桶的頂部與所述坩堝蓋可拆卸連接，所述坩堝桶的底部與所述坩堝底可拆卸連接，所述坩堝蓋和所述坩堝桶之間還設置有結晶板，所述結晶板與所述坩堝桶可拆卸連接。

在可選的實施方式中，所述結晶板與所述坩堝桶搭接、活動鉸接、螺紋連接或卡接。

在可選的實施方式中，所述結晶板與所述坩堝桶搭接包括：所述坩堝桶的內側連接有環形的擋板，所述結晶板搭設于所述擋板上。

在可選的實施方式中，所述用于合成碳化硅粉料的坩堝還包括連接環，所述坩堝桶對應于所述擋板的上側內壁設置有內螺紋，所述坩堝蓋的底部也設置有內螺紋，所述連接環設置有分別與所述坩堝桶和所述坩堝蓋螺紋連接的外螺紋。

在可選的實施方式中，所述坩堝桶對應于所述擋板的上側內壁設置有內螺紋，所述坩堝蓋的底部設置有用于與所述坩堝桶螺紋連接的外螺紋，所述坩堝蓋的一端抵靠于所述結晶板。