[实用新型]一种高成品率晶体生长坩埚及装置

说明书

本实用新型提供一种高成品率晶体生长坩埚及装置，涉及化合物半导体单晶生长技术领域，采用的技术方案是：一种高成品率晶体生长坩埚，包括主坩埚，所述主坩埚结构由下往上依次包括籽晶部、生长部，主坩埚上沿周向呈设置有辅助坩埚。有益效果是：（1）本实用新型提供的高成品率晶体生长坩埚及装置，结构简单，易于操作和控制，提高了晶体生长的成品率，提高了材料的利用率；（2）通过角度的改变，适用于InP等各种晶体的生长过程，减少了晶体加工难度，降低了成本。

技术领域

本实用新型涉及化合物半导体单晶生长技术领域，具体涉及一种高成品率晶体生长坩埚及装置。

背景技术

垂直温度梯度凝固法（Vertical Gradient Freeze, 简称VGF）是制备高品质磷化铟晶体的优选方法，其生长过程大致如下：将合成好的化合物半导体多晶料及籽晶、密封剂等装入坩埚并密封在抽真空的炉体中，通过温度梯度控制，使多晶熔化后与籽晶进行熔接，单晶从籽晶端向上缓慢生长，在实际晶体生产中，需有序、精确控制升温化料、温度保持、缓慢降温等过程，由于装置、控制及传到、对流、辐射等，热场极其复杂，控制难度大，尤其是对于磷化铟等的单晶生长过程，由于其离解压高，需高温高压生长环境，而其层错能低，非常容易出现孪晶缺陷，同时，其临界剪切应力小，使得制备高质量磷化铟晶体非常困难，由于孪晶出现几率高，造成成品率低，成本居高不下，对其在光纤通讯、微电子、太阳能领域的广泛应用带来了限制。

提高晶体生长成品率是单晶生长领域一直致力研究的热点和难点，201410293610.5的发明专利公开了一种R-VGF法生长高质量化合物半导体单晶工艺，在VGF法单晶生长工艺的基础上，加入旋转工艺，从而获得均匀分布的径向温场，有利于轴向温场进行有效散热，其工艺方法主要在于获得适宜高质量单晶生长的温场环境，但在实际应用中，由于每个热区右多个热偶监控，线路较复杂，另一方面，由于旋转，造成坩埚、炉体等位置对中性出现偏差的几率增大，反而降低了成品率，还造成产品一致性较差。因此，研究开发稳定性好、成品率高的单晶生长方法及配套装置是本领域急需解决的技术问题。

发明内容

为解决现有VGF法单晶生长成品率低、成本高的技术问题，本实用新型提供一种高成品率晶体生长坩埚及装置，采用在主坩埚上增加辅助坩埚从而矫正孪晶引起的晶向改变的技术方案，实现了总体晶体生长成品率的提高，且加工难度低、稳定性好。

本实用新型采用的技术方案是：一种高成品率晶体生长坩埚，包括主坩埚，所述主坩埚结构由下往上依次包括籽晶部、生长部，主坩埚上沿周向呈设置有辅助坩埚。

进一步的，所述辅助坩埚与主坩埚中晶体生长过程中出现孪晶的晶面平行。