[发明专利]一种晶棒的拉晶方法

说明书

技术领域

本发明涉及致冷件生产技术领域，具体地说是涉及晶棒的拉晶方法。

背景技术

晶棒的主要原料是三碲化二铋，这些原料放置在拉晶管中、经过高温形成分子排列整齐的晶棒，在高温下其分子重新排列的过程就是拉晶，拉晶后的晶棒进行线切割生成半导体晶粒，然后将晶粒焊接在瓷板上就制造成半导体致冷件。

晶粒排列的整齐程度决定了半导体致冷件的效率，原料分子排列越整齐，半导体致冷件的致冷效率越高，反之，原料分子排列越杂乱，半导体致冷件的致冷效率越低，所以拉晶的效果决定了半导体致冷件的品质。

现有技术中，晶棒是在拉晶炉上进行的，拉晶炉具有加热环，拉晶的温度是280—320℃，并且是一次完成，这样生产出的晶棒具有品质较差的缺点，进一步地影响着半导体致冷件的致冷效率。

发明内容

本发明的目的就是针对上述缺点，提供一种品质更好、生产半导体致冷件致冷效率更高的晶棒的拉晶方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种晶棒的拉晶方法，晶棒是在拉晶炉中进行的，包括以下步骤：

a、将晶棒在30—40分钟内温度升至280—320℃，并保持10-15分钟；

b、将上述步骤a中晶棒在7-9分钟内冷却到50—60℃即可。

较好地，a、将晶棒在35分钟内温度升至300℃，并保持12分钟；

b、将上述步骤a中晶棒在8分钟内冷却到55℃即可。

进一步地讲，上述步骤a中，晶棒是在10—12V／cm的电场中进行的。

进一步地讲，上述步骤a中，晶棒是在振幅1毫米、频率40—60赫兹情况下进行的。

本发明的有益效果是：这样的半导体晶棒的拉晶方法具有生产出的晶棒品质更好、切割晶棒时破碎率低、容易实现的优点；

晶棒是在10—12V／cm的电场中进行的，和晶棒是在振幅1毫米、频率40—60赫兹情况下进行的，具有生产出的晶棒进一步加工成致冷件品质更优良的优点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地说明。

半导体致冷件是根据泊尔贴原理制成的，在一定温度下，通过直流电，半导体致冷件一侧致冷（吸热）、一侧致热（放热），在一定的时间内、同一规格的半导体致冷件两侧的温差越多，证明半导体致冷件的效率越高，对于使用相同的瓷板、不同的晶粒而言，晶粒越好，制造晶粒的晶棒越好，晶棒里面的分子排列越整齐。

实施例1

a、将原晶棒（没有拉过晶的晶棒，下同）在300℃时进行第一次拉晶，制成第一拉晶棒。

将此晶棒制成10cm×10cm的致冷件，此致冷件通过12V直流电2分钟，其两侧的温差是7.1℃，晶棒加工成晶粒时破损率是18%。

实施例2

原晶棒下列条件下拉晶：

a、将原晶棒在30分钟内温度升至280℃，并保持10分钟；

b、将上述步骤a中晶棒在7分钟内冷却到50℃即可，制成第二拉晶棒。

将此晶棒进一步加工制成10cm×10cm的致冷件，此致冷件通过12V直流电2分钟，其两侧的温差是9.1℃，晶棒加工成晶粒时破损率是14%。

实施例3

晶棒下列条件下拉晶：

a、将晶棒在40分钟内温度升至320℃，并保持15分钟；

b、将上述步骤a中晶棒在9分钟内冷却到60℃即可，制成第三拉晶棒。

将此晶棒制成10cm×10cm的致冷件，此致冷件通过12V直流电2分钟，其两侧的温差是9.8℃，晶棒加工成晶粒时破损率是13%。

实施例4

晶棒下列条件下拉晶：

a、将晶棒在35分钟内温度升至300℃，并保持12分钟；

b、将上述步骤a中晶棒在8分钟内冷却到55℃即可，制成第四拉晶棒。

将此晶棒制成10cm×10cm的致冷件，此致冷件通过12V直流电2分钟，其两侧的温差是10.8℃，晶棒加工成晶粒时破损率是10%。

重复上述实施例2—4，步骤a中晶棒在10—12V／cm的电场中进行的。

所述的电场是指在晶棒两侧设置正负电极，电极电压除以电极之间的距离得到的结果，例如在拉晶的过程中，晶棒两侧A 、B两点分别设置电源的极板，电压是240V, A 、B两点d的距离是10厘米，则其电场的强度是24V／cm。

这样得到的晶棒，制成晶粒，再制成10cm×10cm的致冷件，此致冷件通过12V直流电2分钟，其两侧的温差分别比上述实施例2、3、4提高2.2—3.4℃，晶棒加工成晶粒时破损率降低2—3%。