[发明专利]一种氮化物单晶生长装置及方法

权利要求书

1.一种氮化物单晶生长装置，其特征在于，包括：反应室、坩埚、加热器、第一电极和单晶生长模块，其中，所述反应室为密闭的，所述坩埚位于所述反应室内，所述加热器用于对所述坩埚加热，每一单晶生长模块位于所述坩埚内，所述坩埚用于放置目标金属熔体，所述第一电极的至少部分用于浸没于所述目标金属熔体中，所述目标金属为所述目标氮化物中对应的金属；

所述单晶生长模块包括第二电极、籽晶夹持器、籽晶杆、目标氮化物籽晶和导模板，其中，所述导模板位于所述坩埚内，所述籽晶夹持器的下端与所述籽晶杆的上端连接，所述籽晶杆的下端与所述目标氮化物籽晶的上端连接，所述目标氮化物籽晶的下端位于所述导模板的上方，所述第二电极环绕所述籽晶杆，以使得所述第二电极与所述导模板上沉积的目标氮化物晶体之间形成电场；

所述第一电极与目标电源的负极连接，所述第二电极与所述目标电源的正极连接。

2.根据权利要求1所述的氮化物单晶生长装置，其特征在于，所述目标电源的大小可调。

3.根据权利要求1所述的氮化物单晶生长装置，其特征在于，还包括第一调节模块，所述第一调节模块与所述导模板连接，用于调节所述导模板的狭缝长度。

4.根据权利要求1所述的氮化物单晶生长装置，其特征在于，还包括第二调节模块，所述第二调节模块与所述导模板连接，用于调节所述导模板的狭缝宽度。

5.根据权利要求1所述的氮化物单晶生长装置，其特征在于，还包括第三调节模块，所述第三调节模块与所述籽晶夹持器连接，用于控制所述籽晶夹持器在竖直方向上下移动，且移动速度可调。

6.一种基于权利要求1至5任一所述的氮化物单晶生长装置的氮化物单晶生长方法，其特征在于，包括：

向所述反应室内通入氮气至预设压力状态，通过所述加热器将所述坩埚的加热至预设温度；

将所述第一电极与所述目标电源的负极连接，所述任一单晶生长模块的所述第二电极与所述目标电源的正极连接；

确定所述目标氮化物熔体沿着所述导模板中的毛细管爬升至所述导模板上部平台处，控制所述籽晶夹持器通过所述籽晶杆带动所述目标氮化物籽晶，以使所述氮化物籽晶接触爬升上来的所述目标氮化物晶体；

取出所述目标氮化物籽晶。

7.根据权利要求6所述的氮化物单晶生长方法，其特征在于，还包括：

若所述目标氮化物晶体的沉淀高度达到预设阈值，则通过所述籽晶夹持器带动所述目标氮化物籽晶向上运动，拉制单晶。

8.根据权利要求6所述的氮化物单晶生长方法，其特征在于，所述向所述反应室内通入氮气至预设压力状态，且所述坩埚的温度为预设温度，之前还包括：

将固体目标金属材料放置在所述坩埚底部，密封所述反应室，抽出所述反应室内的其它气体，向所述反应室内通入氮气，通过所述加热器将所述坩埚加热至所述预设温度，所述目标金属材料与所述目标氮化物相对应。

9.根据权利要求8所述的氮化物单晶生长方法，其特征在于，所述取出所述目标氮化物籽晶之后还包括：

若所述目标氮化物晶体的沉淀高度达到预设阈值，断开所述第一电极、所述第二电极与所述目标电源的连接，断开所述加热器的电源，停止加热，待所述反应室内的温度冷却至室温，将所述目标氮化物晶体从所述反应室内取出。