[发明专利]一种PVT法生长高质量晶体的装置

说明书

本发明涉及一种PVT法生长高质量晶体的装置，属于氮化铝或碳化硅晶体生长技术领域。提高原料利用率，保证原料升华的蒸气中组分比率及压力，并解决了晶体固定及拆卸的困难，避免了晶体内部应力的产生，得到高质量晶体。包括坩埚体、承托盘、轴、过滤板、坩埚盖和籽晶托，埚体的上部可拆卸安装有籽晶托，籽晶托的上部可拆卸安装有坩埚盖，过滤板位于坩埚体的内部，承托盘滑动安装于坩埚体的内部，轴穿过承托盘与过滤板连接；坩埚体包括生长室和粉料室，生长室位于粉料室的上侧，生长室内安装有过滤板，承托盘滑动安装于粉料室内，粉料室的上部为圆台形。

技术领域

本发明涉及一种PVT法生长高质量晶体的装置，属于氮化铝或碳化硅晶体生长技术领域。

背景技术

在使用PVT法进行氮化铝或碳化硅晶体生长过程中，需要加热器对坩埚体内的原料进行加热，然而在加热的过程中，受到轴向温度梯度的影响，靠近坩埚体边缘的原料升华的快，往往中部原料不能被利用到，原料升华的蒸气到达炉体中部时凝结在炉体中部，造成原料浪费及到达籽晶的原料升华的蒸气的不均匀；同时原料随着生长时间的延长而不断消耗，在生长后期，原料升华的蒸气中组分比率及压力已经严重失调，这样生长出的晶体质量已经不能保证；另外，一般晶体生长是籽晶直接粘接在粘接片或坩埚盖上，进行生长，这样的结构在冷却中因为粘接片与籽晶的膨胀系数的不同产生严重的应力，并且在生长完成后难以将晶体与粘接片分离，即使用切割的方法分离，切割过程中产生的振动也可能导致晶体断裂，破坏成品。

基于上述问题，亟需提出一种PVT法生长高质量晶体的装置，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种PVT法生长高质量晶体的装置，有益效益是提高原料利用率，保证原料升华的蒸气中组分比率及压力，并解决了晶体固定及拆卸的困难，避免了晶体内部应力的产生，得到高质量晶体。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种PVT法生长高质量晶体的装置，包括坩埚体、承托盘、轴、过滤板、坩埚盖和籽晶托，埚体的上部可拆卸安装有籽晶托，籽晶托的上部可拆卸安装有坩埚盖，过滤板位于坩埚体的内部，承托盘滑动安装于坩埚体的内部，轴穿过承托盘与过滤板连接；

坩埚体包括生长室和粉料室，生长室位于粉料室的上侧，生长室内安装有过滤板，承托盘滑动安装于粉料室内，粉料室的上部为圆台形。

优选的：所述粉料室的内壁上加工有第一限位槽，第一限位槽与过滤板建立安装。

优选的：承托盘包括托盘盘体和连接腔体，连接腔体的下端加工有连接腔体螺纹，托盘盘体的中心加工有一个导向通孔，连接腔体与托盘盘体同轴心固定连接。

优选的：所述轴上依次加工实心圆柱段、螺纹段和连接支撑段，实心圆柱段上加工有第二限位销，第二限位销与过滤板建立安装，轴与托盘盘体同轴安装，实心圆柱段与托盘盘体的中心加工有一个导向通孔滑动连接，螺纹段通过连接腔体螺纹与承托盘连接。

优选的：所述过滤板包括外侧带销支撑环体、支杆、多孔过滤网和内侧带槽的支撑环体，外侧带销支撑环体与内侧带槽的支撑环体同轴安装，外侧带销支撑环体和内侧带槽的支撑环体通过支杆固定连接，外侧带销支撑环体与内侧带槽的支撑环体之间固定安装有多孔过滤网，外侧带销支撑环体与第一限位槽可拆卸连接，外侧带销支撑环体被第一限位槽径向固定，第二限位销与内侧带槽的支撑环体可拆卸连接，内侧带槽的支撑环体通过第二限位销将轴径向固定。

优选的：所述还包括支架，所述支架包括第一支撑梁、第二支撑梁、第三支撑梁和安装板，第一支撑梁和第二支撑梁的数量各为四个，四个第二支撑梁固定连接成正方形，四个第一支撑梁分别位于正方形第二支撑梁的四个角，第一支撑梁上部与正方形第二支撑梁固定连接，第一支撑梁下部与安装板固定连接，坩埚体与支架通过第三支撑梁固定连接。