[发明专利]晶体生长用双层坩埚及晶体生长工艺

权利要求书

1.一种晶体生长用双层坩埚，其特征在于，包括用于放置原材料的上坩埚与用于晶体生长的下坩埚；所述上坩埚设置在所述下坩埚的上方，上坩埚底部外周与下坩埚开口外周密封连接；所述上坩埚底面设置有通向所述下坩埚的漏料孔；所述上坩埚与下坩埚均为热解氮化硼坩埚。

2.根据权利1所述的双层坩埚，其特征在于，所述上坩埚底部为平底或者向下突出的弧形底。

3.根据权利1所述的双层坩埚，其特征在于，所述上坩埚底部的漏料孔的数量为一个或者多个。

4.根据权利1所述的双层坩埚，其特征在于，所述下坩埚下部为锥形，底部设置有籽晶腔。

5.一种晶体生长工艺，使用权利要求1～4任意一项所述的双层坩埚，其特征在于，包括以下步骤：

S1：双层坩埚放入一石英管内，将多晶原料以及掺杂剂放入上坩埚内；

S2：将一石英封帽盖在石英管顶部，然后对石英管抽真空，焊接石英封帽，完成石英管的密封；

S3：双层坩埚的温度控制：

上坩埚的温度控制：逐渐升温至多晶原料的融点，然后维持恒温；随着温度的升高多晶原料以及掺杂剂融化后通过上坩埚底部的漏料孔缓慢滴入下坩埚；当所有原材料滴入下坩埚后，上坩埚继续保持恒温，持续时间为T；

下坩埚的温度控制：对下坩埚的温度始终进行恒温控制，温度控制在多晶原料的融点；当所有原材料滴入下坩埚后，下坩埚继续保持恒温，持续时间为T。

S4：双层坩埚的冷却，在下坩埚完成晶体生长。

6.根据权利要求5所述的温度控制工艺，其特征在于，所述多晶原料为磷化铟多晶原料，所述掺杂剂为硫。

7.根据权利要求6所述的温度控制工艺，其特征在于，步骤S3中，所述对上坩埚的温度控制及对下坩埚的温度控制，其时间温度曲线预先设定在程序中，通过程序分别对上坩埚和下坩埚进行温度控制。

8.根据权利要求7所述的温度控制工艺，其特征在于，步骤S3中，所述上坩埚的温度控制为分阶段控制，具体包括以下阶段：

第一阶段，升温开始，持续2h，升温至600℃；

第二阶段：持续1.5h，升温至850℃；

第三阶段：持续2h，升温至950℃～1050℃；

第四阶段：持续1h，升温至1000℃～1070℃；

第五阶段：持续时间40h±1h，恒温1000℃～1070℃；第五阶段包含时间T；

所述下坩埚的温度控制为恒温1000℃～1070℃，持续时间46.5h±1h，包含时间T。

9.根据权利要求6所述的温度控制工艺，其特征在于，当所有原材料滴入下坩埚后，上坩埚与下坩埚继续保持恒温的持续时间T为3～5h。