[实用新型]一种制备碳化硅单晶的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及碳化硅领域，具体涉及一种制备碳化硅单晶的装置。

背景技术

碳化硅单晶具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率大和介电常数小及物理和化学性能稳定等独特的性能，被认为是制造光子器件、高频大功率器件等理想的半导体材料。

作为碳化硅晶体的制造方法，一般是通过在高温条件下使原料碳化硅粉末进行升华再结晶，在碳化硅籽晶上生长而形成碳化硅的单晶体或多晶体。众所周知，制备碳化硅晶体的工艺条件对最终制得的碳化硅晶体的尺寸和质量有重要的影响，尤其是碳化硅制备过程中对温度的控制尤为重要。采用现有技术中制备碳化硅单晶的装置制备碳化硅的过程中，温度容易发生较大波动，不能准确控制碳化硅制备过程中的温度，从而影响碳化硅的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术制备碳化硅单晶的过程中温度控制不稳定的缺陷，提供一种制备碳化硅单晶的装置，该装置可以使制备碳化硅单晶的过程中的温度保持稳定，避免产生温度波动。

为了实现上述目的，本实用新型提供制备碳化硅单晶的装置，其中，该装置包括加热装置、长晶炉和坩埚，所述加热装置包括双频电源和加热部件，所述双频电源设置在所述长晶炉的外部，所述加热部件和所述坩埚位于所述长晶炉的内部，所述双频电源与所述加热部件电连接，所述加热部件设置在所述坩埚的外周。

优选地，所述加热部件为感应线圈。

优选地，所述坩埚为石墨材质。

优选地，所述长晶炉的内部还设置有保温材料，所述保温材料包裹在所述坩埚的外表面上。

优选地，所述长晶炉的内部还设置有籽晶杆，所述籽晶杆贯穿所述坩埚的顶部。

优选地，所述籽晶杆设置为可旋转和可升降的。

优选地，所述籽晶杆的下端设置有籽晶台座。

优选地，所述坩埚的内部还设置有气体扩散器。

优选地，所述坩埚上还设置有尾气出口。

本实用新型中，双频电源的设置有利于输出更稳定的信号，从而确保在升温和恒温的过程中，温度稳定，不会发生较大波动，从而提高碳化硅单晶的质量。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是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，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型提供的一种实施方式的制备碳化硅单晶的装置。

附图标记说明

1 长晶炉；2 坩埚；

3 双频电源；4 加热部件；

5 保温材料；6 籽晶杆；

7 籽晶台座；8 气体扩散器；

9 尾气出口。

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型提供了一种制备碳化硅单晶的装置，其特征在于，如图1所示，该装置包括加热装置、长晶炉1和坩埚2，所述加热装置包括双频电源3和加热部件4，所述双频电源3设置在所述长晶炉1的外部，所述加热部件4和所述坩埚2位于所述长晶炉1的内部，所述双频电源3与所述加热部件4电连接，所述加热部件4设置在所述坩埚2的外周。

本实用新型中，所述双频电源输出的信号更稳定，有利于在加热和恒温的过程中保持温度稳定，避免温度产生较大波动，从而提高碳化硅的质量。

本实用新型中，所述加热部件4可以为现有的能够在双频电源控制下对坩埚2加热的加热部件，但是，为了使所述坩埚2能够均匀受热，提高加热效率，优选地，所述加热部件4为感应线圈。

本实用新型中，所述坩埚2优选为石墨材质。

本实用新型中，为了进一步保持所述坩埚2中的温度稳定，避免因受外界因素影响而引起温度波动，优选情况下，所述长晶炉(1)的内部还设置有保温材料5，所述保温材料5包裹在所述坩埚2的外表面上。所述保温材料5的具体选择可以为现有的用于隔热或保温的材料，在此不再赘述。

进一步优选地，所述坩埚2的上表面和下表面的中心位置不设置所述保温材料5，以便通过上述中心位置测量坩埚2中的温度。

本实用新型中，为了便于在制备碳化硅单晶的过程中安装籽晶，优选情况下，所述长晶炉1的内部还设置有籽晶杆6，所述籽晶杆6贯穿所述坩埚2的顶部。