[实用新型]一种单晶籽晶夹持结构

说明书

本实用新型公开了一种单晶籽晶夹持结构，包括：籽晶杆；T型籽晶；销子，用于固定T型籽晶；籽晶夹持装置，顶部与籽晶杆底部连接，底部设有供T型籽晶的T型端自下而上插入的避让孔，避让孔顶部设有与T型籽晶的T型端相配合的卡槽，卡槽与避让孔连通且相交形成夹角，卡槽上方设有供T型籽晶的T型端旋转的腔室，腔室与避让孔、卡槽均连通；籽晶夹持装置位于卡槽顶端还设有与销子相配合、供销子插入的插销孔。本实用新型结构简单，安装拆卸方便，能有效固定籽晶，不仅利于保持籽晶在坩埚及保温材料中心，还能做到安装及取出籽晶方便的特点，尤其涉及用于提拉法和泡生法。

技术领域

本实用新型涉及氧化镓晶体生长设备技术领域，具体涉及一种单晶籽晶夹持结构。

背景技术

氧化镓材料是新一代的超宽禁带半导体材料，与近年来已实现大规模产业化的宽禁带半导体材料碳化硅、氮化镓相比，具有更大的带隙、更高的击穿场强、更低的能耗等特点，在高压高功率半导体器件领域有重大的应用价值。

此外，氧化镓单晶是为数不多可以采用熔体法生长的半导体材料，有望低成本大规模量产。目前，最常用生长体块氧化镓单晶的熔体法是提拉法和导模法，其原理都是先将氧化镓原料加热熔化形成熔体，再利用单晶籽晶接触熔体表面向上提拉，使熔体沿着单晶籽晶的晶向凝固形成大块单晶。

单晶籽晶是氧化镓提拉法和导模法生长的关键因素之一，对于获得晶体品质有很大的影响，因此籽晶固定的稳定性十分重要。氧化镓晶体硬度大且存在解理面，加工时非常容易开裂破碎。

目前多数固定籽晶的方式是在籽晶上刻槽，使用金属丝将籽晶捆绑在硬轴籽晶杆上；或者在籽晶上打通孔，利用金属插销使籽晶固定在硬轴籽晶杆上。这些硬轴籽晶固定方式一方面容易造成籽晶与坩埚、保温材料不同心，使得晶体在生长过程中发生偏离；另一方面籽晶打孔和刻槽与籽晶夹头接触面小，容易产生较大的应力，导致晶体有可能在生长过程中发生断裂，造成晶体生长的失败。

因此，设计一种合适的籽晶夹持结构来固定氧化镓籽晶具有重要的意义。

实用新型内容

为了克服现有籽晶固定技术存在的不稳定，易断裂，生长晶体质量不高等问题，本实用新型提供了一种单晶籽晶夹持结构，结构简单，安装拆卸方便，能有效固定籽晶，不仅利于保持籽晶在坩埚及保温材料中心，还能做到安装及取出籽晶方便的特点，尤其涉及用于提拉法和泡生法。

一种单晶籽晶夹持结构，包括：

籽晶杆；

T型籽晶；

销子，用于固定所述T型籽晶；

籽晶夹持装置，顶部与所述籽晶杆底部连接，底部设有供所述T型籽晶的T型端自下而上插入的避让孔，所述避让孔顶部设有与所述T型籽晶的T型端相配合的卡槽，所述卡槽与所述避让孔连通且相交形成夹角，所述卡槽上方设有供所述T型籽晶的T型端旋转的腔室，所述腔室与所述避让孔、卡槽均连通；所述籽晶夹持装置位于所述卡槽顶端还设有与所述销子相配合、供所述销子插入的插销孔。

使用时，籽晶杆的顶部可固定在提拉装置上，将T型籽晶的T型端通过避让孔自下而上插入籽晶夹持装置直到T型端位于腔室内，旋转T型籽晶使T型端与卡槽对应并嵌入卡槽内，将销子插入插销孔，销子底部压紧卡槽内的T型端从而固定T型籽晶。

晶体生长完毕后，取出销子，将T型籽晶连同生长的晶体向上提拉或顶推使T型端离开卡槽进入腔室，然后旋转T型籽晶使T型端与避让孔对应，向下移动T型籽晶即可完整地取出T型籽晶和生长的晶体。

作为优选，所述籽晶夹持装置顶部开口且与所述腔室连通，所述籽晶杆底部伸入所述开口并内接于所述籽晶夹持装置。

作为优选，所述籽晶夹持装置顶部与所述籽晶杆底部螺纹连接。

作为优选，所述卡槽与所述避让孔垂直设置，更为稳固。