[实用新型]一种砷化镓单晶生长装置

说明书

本实用新型提供一种砷化镓单晶生长装置，砷化镓单晶生长装置包括石英帽、石英管和氮化硼坩埚；在xyz的三维空间直角坐标系中，所述氮化硼坩埚置于所述石英管内部并且所述石英帽与所述石英管密封连接后，所述石英帽壁的内表面的空间位置符合函数关系f₁(x，y，z)，所述石英管壁的内表面的空间位置符合函数关系f₂(x，y，z)，所述坩埚壁的外表面符合函数关系f₃(x，y，z)。本实用新型的砷化镓单晶生长装置可以显著提高大直径砷化镓单晶载离子浓度的均匀性，降低大直径砷化镓单晶载离子浓度的不均匀性，降低砷化镓单晶的位错密度；提高砷化镓单晶的质量，提高砷化镓单晶的直径，砷化镓单晶的生长直径达到150～202mm。

技术领域

本实用新型涉及半导体单晶生产领域，具体涉及一种砷化镓单晶生长装置。

背景技术

砷化镓广泛应用于光电子和微电子领域，是制作半导体发光二极管和通信器件的关键衬底材料。与硅单晶一样，砷化镓衬底正逐步向大尺寸、高几何精度、高表面质量方向发展。随着GaAs IC集成度的提高和降低成本的需要，砷化镓材料总的发展趋势是晶体大直径，长尺寸化。随着微波砷化镓器件集成度的提高和降低成本的需求，砷化镓抛光片的发展趋势是增大直径、提高电学参数的均匀性和一致性。为了提高单片管芯数量，要求增加衬底晶片的尺寸，同时对晶片的几何参数以及表面状态的要求更高，对产品的批次一致性要求也更严格。目前的砷化镓单晶的直径不超过150mm，一旦超过150mm，就会导致砷化镓单晶的位错密度显著降低，载离子浓度不均匀。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种砷化镓单晶生长装置。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种砷化镓单晶生长装置，所述砷化镓单晶生长装置包括石英帽、石英管和氮化硼坩埚，所述氮化硼坩埚可拆卸置于所述石英管内部，所述石英帽与所述石英管可拆卸密封连接，所述石英帽包括石英帽壁，所述石英管包括石英管壁，所述氮化硼坩埚包括坩埚壁；

在xyz的三维空间直角坐标系中，所述氮化硼坩埚置于所述石英管内部并且所述石英帽与所述石英管密封连接后，所述石英帽壁的内表面的空间位置符合函数关系f₁(x，y，z)，

所述石英管壁的内表面的空间位置符合函数关系f₂(x，y，z)，

所述坩埚壁的外表面符合函数关系f₃(x，y，z)，

其中，1≤e/f＝e₁/f₁≤1.7，150mm≤(a₁-j)≤205mm，j为所述坩埚壁的厚度，0.04≤b/a≤0.08。