[实用新型]一种碳化硅单晶生长装置

说明书

本实用新型公开了一种碳化硅单晶生长装置，涉及碳化硅生长技术领域。该碳化硅单晶生长装置包括生长坩埚、套筒和坩埚顶盖。套筒设置于生长坩埚内，坩埚顶盖盖设于生长坩埚上，坩埚顶盖设置有碳化硅籽晶部，套筒的一端与生长坩埚的底壁抵持，另一端与碳化硅籽晶部配合，生长坩埚的底壁、套筒和碳化硅籽晶部共同围成生长空腔，生长空腔用于供碳化硅单晶生长。与现有技术相比，本实用新型提供的碳化硅单晶生长装置由于采用了与生长坩埚的底壁和碳化硅籽晶部共同围成生长空腔的套筒，所以能够避免气相碳化硅与生长坩埚和坩埚顶盖直接接触，防止杂质混入，保证碳化硅单晶的生长质量，并且能够延长生长坩埚和坩埚顶盖的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及碳化硅生长技术领域，具体而言，涉及一种碳化硅单晶生长装置。

背景技术

碳化硅单晶材料属于第三代宽带隙半导体材料的代表，具有宽禁带、高热导率、高击穿电场、高抗辐射能力等特点，主要应用在半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器以及其他等领域。

目前，碳化硅单晶生长以物理气相沉积法为主要生长方式，在2100摄氏度以上的温度以及低压环境下将碳化硅粉末直接升华成气体，并沿着温度梯度从高温区传输到较低温度区域的碳化硅籽晶处沉积结晶。但是现在的碳化硅单晶生长过程都是在坩埚内进行的，而坩埚一般由石墨材料制成，气相碳化硅与坩埚的内壁直接接触，容易导致坩埚中的氮元素和硼元素等杂质混入气相碳化硅中，影响沉积的晶体质量，并且气相碳化硅容易对坩埚造成腐蚀，缩短坩埚的使用寿命。

有鉴于此，设计制造出一种能够保证晶体质量的碳化硅单晶生长装置特别是在碳化硅单晶生长中显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碳化硅单晶生长装置，能够避免气相碳化硅与坩埚直接接触，防止杂质混入，保证碳化硅单晶的生长质量，并且能够延长坩埚的使用寿命。

本实用新型是采用以下的技术方案来实现的。

一种碳化硅单晶生长装置，包括生长坩埚、套筒和坩埚顶盖，套筒设置于生长坩埚内，坩埚顶盖盖设于生长坩埚上，坩埚顶盖设置有碳化硅籽晶部，套筒的一端与生长坩埚的底壁抵持，另一端与碳化硅籽晶部配合，生长坩埚的底壁、套筒和碳化硅籽晶部共同围成生长空腔，生长空腔用于供碳化硅单晶生长。

优选地，生长坩埚和坩埚顶盖均由石墨材料制成，套筒由金属碳化物材料制成。

优选地，套筒由碳化坦或者碳化铌材料制成。

优选地，套筒包括平直段和缩口段，缩口段相对设置有大端和小端，大端与平直段固定连接，平直段与生长坩埚的底壁抵持，小端与碳化硅籽晶部配合。

优选地，平直段与生长坩埚的侧壁之间的间距范围为0至2毫米。

优选地，套筒的壁厚范围为3毫米至5毫米。

优选地，碳化硅籽晶部嵌设于套筒内，或者碳化硅籽晶部与套筒的端部抵持。

优选地，碳化硅籽晶部设置于坩埚顶盖的中部。

优选地，坩埚顶盖设置有延伸台，碳化硅籽晶部粘接于延伸台上。

优选地，碳化硅单晶生长装置还包括感应加热线圈，感应加热线圈绕设于生长坩埚外。

本实用新型提供的碳化硅单晶生长装置具有以下有益效果：