[实用新型]一种具有温度梯度调整作用的用于制备碳化硅晶体的坩埚

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体材料制备技术领域，具体涉及一种具有温度梯度调整作用的用于制备碳化硅晶体的坩埚。

背景技术

SiC半导体材料是继第一代元素半导体材料(Si)和第二代化合物半导体材料(GaAs、GaP、InP等)之后发展起来的第三代宽带隙(Wide Band-gap Semiconductor,WBS)半导体材料的代表。与前两代半导体材料相比，SiC具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和漂移速度以及极好的化学稳定性等特点，在光电子和微电子领域，具有巨大的应用潜力。

在碳化硅晶体生长过程中，温度梯度是重要的影响因素，对温度梯度的调整是依据工艺要求而采取的常规调整。现有技术中对于碳化硅晶体生长过程中温度梯度的调整多通过发热体、后热器、保温罩等组件的几何构造变化来实现。而用于制备碳化硅晶体的坩埚，由于普遍由单一的石墨材料制备，因此坩埚本身无法改变其中的温度梯度。

发明内容

本实用新型旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种具有温度梯度调整作用的用于制备碳化硅晶体的坩埚。以通过对坩埚结构、材质的改进赋实现其对碳化硅晶体生长过程中温度梯度的调整作用。

为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种坩埚，包括坩埚体，上盖，所述坩埚体呈筒状，所述上盖与坩埚体端口形状相配合、盖在坩埚体端口处，同时还包括附加层，所述附加层位于坩埚体内部底面上。

优选的，所述附加层完全覆盖坩埚体的内部底面。

优选的，所述附加层覆盖坩埚体内部底面的一部分。

优选的，所述附加层上表面为平面。

优选的，所述附加层上表面为弧面。

优选的，所述附加层呈圆锥状。

优选的，所述附加层呈半球状。

优选的，所述附加层呈圆柱状。

优选的，所述附加层的材质为碳纤维、碳化硅或炭化钽中的一种或几种。

本实用新型为实现对晶体生长过程中坩埚内温度梯度的调整增设了位于坩埚体内部底面的附加层，再通过对附加层材质、材质热导率、附加层形状、尺寸等特征进行优选，实现了对坩埚体内部底面温度的调整，进而控制晶体生长过程中存在的轴向和径向温度梯度。本实用新型以相对简单的结构改进实现了较为突出的技术效果，且易于实现、成本可控，具有突出的规模化应用前景。

附图说明

图1是本实用新型现有技术的坩埚剖面结构图；

图2是本实用新型实施例1的坩埚剖面结构图；

图3是本实用新型实施例2的坩埚剖面结构图；

图4是本实用新型实施例3的坩埚剖面结构图；

图中：

1、坩埚体           2、上盖             3、附加层

4、粉料             5、结晶

具体实施方式

以下将对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。

除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

实施例1

一种坩埚，包括坩埚体1，上盖2，所述坩埚体1呈筒状，所述上盖2与坩埚体1端口形状相配合、盖在坩埚体1端口处，同时还包括附加层3，所述附加层3位于坩埚体1内部底面上。

在以上技术方案的基础上，所述附加层3完全覆盖坩埚体1的内部底面，由于坩埚体1的横截面形状为圆形，因此附加层3的形状为圆柱体，所述附加层3的材质为碳纤维。

实施例2

一种坩埚，包括坩埚体1，上盖2，所述坩埚体1呈筒状，所述上盖2与坩埚体1端口形状相配合、盖在坩埚体1端口处，同时还包括附加层3，所述附加层3位于坩埚体1内部底面上。

所述附加层3呈圆锥体状，其底面的几何中心与坩埚体1内部底面的几何中心相重合、并保证仅覆盖坩埚体1内部底面的一部分。所述附加层3的材质为碳化硅。

实施例3

一种坩埚，包括坩埚体1，上盖2，所述坩埚体1呈筒状，所述上盖2与坩埚体1端口形状相配合、盖在坩埚体1端口处，其特征在于还包括附加层3，所述附加层3位于坩埚体1内部底面上。

所述附加层3呈上表面为弧面、底面为平面的立体状，并保证仅覆盖坩埚体1内部底面的一部分。所述附加层3的材质为碳纤维、炭化钽的混合物。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。