[发明专利]一种氮化铝晶体制备炉及其保温装置

说明书

技术领域

本发明涉及氮化铝晶体制备技术领域，更具体地说，涉及一种氮化铝晶体制备炉的保温装置，本发明还涉及一种具有上述保温装置的氮化铝晶体制备炉。

背景技术

氮化铝晶体是一种优良的直接带隙宽禁带化合物半导体材料，具有高击穿场强，高热导率，化学和热稳定性好等优异性能，是非常理想的紫外光电子材料和用于高温，高频和大功率领域的电子材料。

目前，常采用PVT法（物理气相传输法）生长氮化铝单晶，其基本过程是氮化铝物料在高温下分解升华，然后在低温区结晶形成氮化铝晶体。使用PVT法制备氮化铝晶体时，生长温度，温差，氮化铝物料的杂质含量以及生长过程中氮化铝物料的升华速率对氮化铝的结晶质量和生长速度起重要作用。

为了获得高品质的氮化铝晶体生长环境，需要在氮化铝晶体制备炉上设置保温性能较好的隔热材料，以使其发挥较好地保温隔热性能；但是现有技术中的氮化铝晶体制备炉的保温性能比较差，难以获取长晶要求的轴向温度梯度，进而影响了氮化铝晶体的生长质量。

综上所述，如何提供一种氮化铝晶体制备炉的保温装置，以提高保温性能，有利于获取长晶要求的轴向温度梯度，进而提高氮化铝晶体的生长质量，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氮化铝晶体制备炉的保温装置，以提高保温性能，有利于获取长晶要求的轴向温度梯度，进而提高氮化铝晶体的生长质量。

本发明还提供了一种具有上述保温装置的氮化铝晶体制备炉。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种氮化铝晶体制备炉的保温装置，包括：

用于套设在加热器外侧的保温筒；

设置在坩埚底端的底部保温屏；和

设置在所述坩埚顶端的顶部保温屏。

优选的，上述氮化铝晶体制备炉的保温装置中，还包括套设在所述保温筒外侧的侧面保温屏。

优选的，上述氮化铝晶体制备炉的保温装置中，还包括设置在炉底盘顶端的锆盘，所述底部保温屏和所述侧面保温屏均设置在所述锆盘上。

优选的，上述氮化铝晶体制备炉的保温装置中，还包括具有水冷装置的法兰，且所述顶部保温屏设置在所述法兰上。

优选的，上述氮化铝晶体制备炉的保温装置中，所述顶部保温屏包括第一保温层和套设在所述第一保温层外侧的第二保温层；所述第一保温层由依次套设连接的多层第一保温片构成，所述第二保温层由依次套设连接的多层第二保温片构成，所述第一保温片和所述第二保温片的中心轴线均重合；

所述底部保温屏包括第三保温层和套设在所述第三保温层外侧的第四保温层；所述第三保温层由依次套设连接的多层第三保温片构成，所述第四保温层由依次套设连接的多层第四保温片构成，所述第三保温片和所述第四保温片的中心轴线均重合。

优选的，上述氮化铝晶体制备炉的保温装置中，所述第一保温片和所述第三保温片均为钨片，相邻的两层所述钨片之间设有第一间隔；所述第二保温片和所述第四保温片均为钼片，相邻的两层所述钼片之间设有第二间隔；所述第一间隔和所述第二间隔均为3mm-10mm。

优选的，上述氮化铝晶体制备炉的保温装置中，所述顶部保温屏和所述底部保温屏上分别设置有测温孔。

优选的，上述氮化铝晶体制备炉的保温装置中，所述保温筒的中心轴线与所述坩埚的坩埚轴的中心轴线相重合，所述保温筒的内壁与所述底部保温屏的外壁相配合，且所述保温筒的壁厚为2mm-20mm。

优选的，上述氮化铝晶体制备炉的保温装置中，所述保温筒为整体加工成型的圆柱形钨筒。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的氮化铝晶体制备炉的保温装置通过保温筒对加热器形成侧面保温层，通过底部保温屏对加热器的底端形成底部保温层，通过顶部保温屏对加热器的顶端形成顶部保温层，这样一来，本发明提供的氮化铝晶体制备炉的保温装置对加热器的圆周侧面、顶部以及底部分别设置了保温层，提高了保温性能，有利于获取长晶要求的轴向温度梯度，进而提高了氮化铝晶体的生长质量。

本发明还提供了一种氮化铝晶体制备炉，包括保温装置，所述保温装置为上述任一种保温装置，由于上述保温装置具有上述效果，具有上述保温装置的氮化铝晶体制备炉具有同样的效果，故本文不再赘述。

附图说明