[实用新型]一种行星式多坩埚PVT法晶体沉积反应炉

说明书

一种行星式多坩埚PVT法晶体沉积反应炉，涉及单晶体反应设备技术领域，具体包括反应平台：反应平台上加工有一组安装凹槽，安装凹槽底部设置有安装轴承，每个安装轴承内分别与一个从动转轴，从动转轴上方设置有一组反应坩埚，所有从动转轴下方均与一组旋转驱动装置配合连接，反应平台上还设置有一组绝热保护罩，绝热保护罩将所有反应坩埚包覆，绝热保护罩外端缠绕有感应线圈，感应线圈通过导线和控制开关与外接电源电连接；本实用新型多个坩埚由一组旋转驱动装置统一驱动旋转，在反应的同时，旋转坩埚，保证坩埚的内的晶体沉积效率增加，能够形成稳定的均匀的适合单晶体沉积的温度梯度，缩减制备成本。

技术领域

本发明涉及单晶体反应设备技术领域，尤其涉及一种行星式多坩埚PVT法晶体沉积反应炉。

背景技术

目前为止，PVT法反应炉内一般放置单个坩埚进行碳化硅或氮化铝等单晶生长，主要问题是晶体沉积速率较慢，坩埚内难以控制形成稳定的均匀的适合单晶沉积的温度梯度，使得沉积质量和沉积速率均较低，制备成本较高。

发明内容

本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种行星式多坩埚PVT法晶体沉积反应炉。本发明通过在反应平台上设置多组反应坩埚，并在外端设置绝热保护罩，同时，绝热保护罩的外端设置感应线圈，为反应坩埚供热，多个坩埚由一组旋转驱动装置统一驱动旋转，在反应的同时，旋转坩埚，保证坩埚的内的晶体沉积效率增加，能够形成稳定的均匀的适合单晶体沉积的温度梯度，缩减制备成本。

本发明的技术方案：

一种行星式多坩埚PVT法晶体沉积反应炉，包括反应平台：所述反应平台上加工有一组安装凹槽，所述安装凹槽为圆形凹槽，所述安装凹槽底部周向等间距加工有若干组轴承槽，所述轴承槽内均设置有安装轴承，每个所述安装轴承内分别与一个从动转轴，所述从动转轴上方与一组隔热坩埚托盘固定连接，所述隔热坩埚托盘上加工有限位卡槽，所述隔热坩埚托盘上通过所述限位卡槽固定设置有一组反应坩埚，所有所述从动转轴下方均与一组旋转驱动装置配合连接，所述反应平台上还设置有一组绝热保护罩，所述绝热保护罩将所有所述反应坩埚包覆，所述绝热保护罩外端缠绕有感应线圈，所述感应线圈通过导线和控制开关与外接电源电连接。

进一步的，所述旋转驱动装置包括一组旋转驱动电机，所述旋转驱动电机主轴与一组旋转驱动齿轮键连接，所述旋转驱动齿轮与若干组从动齿轮啮合，所述从动齿轮分别设置在所述从动转轴上。

进一步的，所述隔热坩埚托盘为石墨托盘。

进一步的，所述绝缘保护罩为石墨保护罩或钨保护罩。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

本发明通过在反应平台上设置多组反应坩埚，并在外端设置绝热保护罩，同时，绝热保护罩的外端设置感应线圈，为反应坩埚供热，多个坩埚由一组旋转驱动装置统一驱动旋转，在反应的同时，旋转坩埚，保证坩埚的内的晶体沉积效率增加，能够形成稳定的均匀的适合单晶体沉积的温度梯度，缩减制备成本；

本发明实现了同一PVT法反应炉中多个坩埚内多个晶体同时生长，提高了温度分布均匀性，并通过旋转电机传动确保多个坩埚具有相同的沉积条件，提高温场分布均匀性和能量利用效率，大幅提高碳化硅晶体质量和产率，获得了更少缺陷的碳化硅单晶，并提高晶体生长速率为单个坩埚的约3倍，大幅缩减了制备周期并降低了制备成本；

本发明实验表明，在保温材料选择得当的情况下，控制相近的沉积区域温度，采用新的发明装置，碳化硅(SiC)长晶过程功耗提高为原来的约1.8-2.3倍，而晶体生长速率提高为单个坩埚的约2.5-3.3倍，大幅缩减了制备周期并降低了制备成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的实施例二的结构示意图；