[发明专利]一种低应力可重复的SiC单晶生长用热场结构及其应用

权利要求书

1.一种低应力可重复的SiC单晶生长用热场结构，其特征在于，包括坩埚、侧保温层、上保温层和下保温层；坩埚的上端设置所述的上保温层，坩埚的下端设置所述的下保温层，在坩埚、上保温层、下保温层的外部设置所述的侧保温层。

2.如权利要求1所述的SiC单晶生长用热场结构，其特征在于，所述侧保温层与坩埚之间留有1-2mm的间隙。

3.如权利要求1或2所述的SiC单晶生长用热场结构，其特征在于，所述侧保温层包括多个由上而下依次连接的侧保温单元，侧保温单元为中空圆柱体，侧保温单元选用纵向的石墨纤维材料制作而成。

4.如权利要求3所述的SiC单晶生长用热场结构，其特征在于，所述侧保温单元的高度为10-50mm、内径为250-350mm、外径为500-800mm。

5.如权利要求3所述的SiC单晶生长用热场结构，其特征在于，相邻侧保温单元之间通过石墨胶或石墨绳粘结。

6.如权利要求4所述的SiC单晶生长用热场结构，其特征在于，所述上保温层包括多个由上而下依次叠放的上保温单元，上保温单元为空心圆柱体，空心圆柱体的中心开有直径为10-40mm的测温孔，上保温单元选用横向的石墨纤维材料制作而成；

所述上保温单元的高度为10-40mm、外径与侧保温单元的内径相同。

7.如权利要求4所述的SiC单晶生长用热场结构，其特征在于，所述下保温层包括多个由上而下依次叠放的下保温单元，下保温单元为圆柱体，下保温单元选用横向的石墨纤维材料制作而成；

所述下保温单元的高度为10-40mm、外径与侧保温单元的内径相同。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的低应力可重复的SiC单晶生长用热场结构的建造方法，包括以下步骤：

(1)选取石墨纤维为水平方向的保温材料，截成高度为10-40mm的圆柱体，将多个圆柱体叠放在一起形成下保温层；

(2)将坩埚底端坐放在下保温层上；

(3)选取石墨纤维为竖直方向的侧保温材料，截成高度为10-30mm的中空圆柱体，将多个中空圆柱体从下而上依次套装在下保温层和坩埚上并累加形成高于坩埚顶端30-60mm的侧保温层，相邻中空圆柱体之间通过石墨胶或石墨绳粘结，侧保温层与坩埚外径之间留有1-2mm的间隙；

(4)选取石墨纤维为水平方向的保温材料，中心形成直径为10-40mm测温孔并截成高度为10-40mm的圆柱体，将多个圆柱体依次从侧保温层顶部放入与坩埚顶端连接形成上保温层；

(5)经过高温过程后，将侧保温层靠近坩埚且重量损耗超过50％的侧保温单元替换为新的侧保温单元；将下保温层贴近坩埚且重量损耗超过50％的下保温单元去掉，在下保温层底部增加新的下保温单元，保持下保温层总高度不变；将上保温层贴近坩埚且重量损耗超过50％的上保温单元去掉，在上保温层上部增加新的上保温单元，保持上保温层总高度不变。

9.如权利要求8所述的SiC单晶生长用热场结构的建造方法，其特征在于，步骤(4)中，可根据轴向温度梯度要求逐段地调节测温孔的直径。

10.如权利要求8所述的SiC单晶生长用热场结构的建造方法，其特征在于，步骤(5)中，当侧保温单元、下保温单元、上保温单元各自的重量损耗在10-30％时替换为新的侧保温单元、下保温单元、上保温单元。