[实用新型]一种双坩埚感应加热物理气相传输生长单晶的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于单晶生长技术领域,特别是涉及感应加热物理气相传输生长单晶的装置。

背景技术

感应加热物理气相传输法生长单晶时，需要使用高熔点材料（例如：高纯石墨、金属钽、钨等）制作坩埚，用来盛装料源（放在埚底）和籽晶（装在埚盖内表面）。目前一般都是用一个坩埚（以下简称为“单坩埚”），既作发热体、又作生长腔，结构比较简单。但是，为了满足发热和温场的要求，单坩埚的尺寸需要做得比单纯装料所需的坩埚尺寸大很多，而取出生成的单晶时，一般只能破坏坩埚。因此，单坩埚只能一次性使用，这导致高熔点坩埚材料消耗大、坩埚成本高。另外，单坩埚每次出炉的时容易蹭掉一些紧贴其外壁的保温材料，再次装炉时需要补充，甚至重新加工保温筒。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有单坩埚造成的坩埚一次性使用、成本高的缺陷，提供了一种双坩埚装置，其中的外坩埚可多次使用，操作方便、成本降低。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种双坩埚感应加热物理气相传输生长单晶的装置，包括保温筒，在所述保温筒内设有外坩埚，在所述外坩埚内设有内坩埚，单晶原料与籽晶位于内坩埚内。

所述内坩埚设有用于放置籽晶的埚盖。

本实用新型适用于所有感应加热物理气相传输法生长单晶的方法，包括但不限于碳化硅、氮化铝。

本实用新型装置是这样实现其功能的：感应加热物理气相传输法生长单晶时，使用内外两套同轴的高熔点材料坩埚（简称“双坩埚”），外坩埚用以满足发热和温场的要求，尺寸较大；内坩埚只用来盛装原料（放在埚底）和籽晶（装在埚盖内表面），尺寸较小。内坩埚同轴地放在外坩埚底部，两个坩埚各自都有埚盖可以密封，或者外坩埚也可以不加埚盖，以便于取出内坩埚。生长结束之后，从外坩埚中取出内坩埚，打开内坩埚、取出晶锭；而外坩埚不动，可以多次使用。

与使用单坩埚的现有技术相比，本实用新型不但可以大大减少高熔点坩埚材料的消耗，而且内坩埚取出时不会蹭掉保温材料，从而延长了保温材料的使用寿命。总之，本实用新型装置可以简化工艺、降低成本。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型双坩埚装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1所示，一种双坩埚感应加热物理气相传输生长单晶的装置，包括感应圈4和保温筒1，在保温筒1内设有外坩埚2，在外坩埚2内设有内坩埚3，单晶原料5（放在埚底）与籽晶6（装在埚盖内表面）位于内坩埚3内。其中，内外坩埚各自都有埚盖可以密封，或者外坩埚也可以不加埚盖（图1所示），以便于取出内坩埚。

实施例1：

使用本实用新型装置和感应加热物理气相传输法生长6英寸直径的碳化硅单晶。使用内外两套同轴的高纯石墨坩埚（简称“双坩埚”），外坩埚内径200毫米、外径250毫米、外部高300毫米、内腔高250毫米；内坩埚只用来盛装原料（放在埚底）和籽晶（装在埚盖内表面）, 内径160毫米、外径180毫米、外部高160毫米、内腔高120毫米。内坩埚同轴地放在外坩埚底部，内坩埚有埚盖密封，而外坩埚不加埚盖，以便于取出内坩埚。生长结束之后，从外坩埚中取出内坩埚，锯开内坩埚、取出6英寸直径的碳化硅晶锭；而外坩埚不动，可以循环使用。

实施例2：

使用本实用新型装置和感应加热物理气相传输法生长1英寸直径的氮化铝单晶。使用内外两套同轴的钽坩埚（简称“双坩埚”），外坩埚内径41毫米、外径80毫米、外部高80毫米、内腔高60毫米；内坩埚只用来盛装原料（放在埚底）和籽晶（装在埚盖内表面）, 内径为30毫米、外径40毫米、外部高50毫米、内腔高40毫米。内坩埚同轴地放在外坩埚底部，内外坩埚都有埚盖密封。生长结束之后，打开外坩埚盖、从外坩埚中取出内坩埚，锯开内坩埚、取出1英寸直径的氮化铝单晶锭；而外坩埚不动，可以循环使用。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。