[发明专利]一种磷化铟单晶的生长装置及生长方法

权利要求书

1.一种磷化铟单晶的生长方法，其特征在于：包括磷化铟单晶生长装置，磷化铟单晶生长装置包括固定加热器(1)、移动加热器(2)、晶体生长容器(3)和电磁搅拌装置(4)，所述移动加热器(2)和电磁搅拌装置(4)可在晶体生长容器(3)外移动；磷化铟单晶生长的具体步骤如下：

S1、将籽晶放入晶体生长容器(3)的籽晶区中；

S2、将磷化铟多晶料和辅料放入晶体生长容器(3)中，所述辅料为覆盖剂和磷补充剂；

S3、将S2中的晶体生长容器(3)放入横式炉(5)中，并在横式炉(5)内充入电子级氩气；

S4、移动移动加热器(2)使其与籽晶区在同一个铅垂面上；

S5、同时打开固定加热器(1)和移动加热器(2)，目标温度设置为750℃，升温速率为10℃/min，加热至达到目标温度；

S6、待横式炉(5)内的温度稳定后，将移动加热器(2)的目标温度设定为1075℃，升温速度为1℃/min；

S7、待固定加热器(1)和移动加热器(2)内的温度稳定后，打开电磁搅拌装置(4)，并同时将移动加热器(2)和电磁搅拌装置(4)往晶体生长容器(3)的另一端缓慢移动，在放肩区，移动速度为1.0mm/小时，在生长区，移动速度为2.2mm/小时，当移动加热器(2)和电磁搅拌装置(4)的铅垂面离开晶体生长容器(3)后，生长结束，关闭移动加热器(2)和电磁搅拌装置(4)；

S8、关闭移动加热器(2)和电磁搅拌装置(4)后，保温，使得炉温重新达到平衡，然后开始缓慢降温，降温速度为5℃/min；

S9、横式炉(5)炉温降至室温，单晶生长结束。

2.根据权利要求1所述的磷化铟单晶的生长方法，其特征在于：所述固定加热器(1)、移动加热器(2)、晶体生长容器(3)和电磁搅拌装置(4)均置于横式炉(5)中。

3.根据权利要求1所述的磷化铟单晶的生长方法，其特征在于：所述固定加热器(1)和移动加热器(2)均为加热线圈。

4.根据权利要求1所述的磷化铟单晶的生长方法，其特征在于：所述晶体生长容器(3)包括依次连接的管状部、漏斗部和空心圆柱部，所述管状部的顶端开设有凹槽从而形成敞口状，所述空心圆柱部为用于放置籽晶的籽晶区，所述漏斗部为放肩区，所述管状部为晶体生长的生长区。

5.根据权利要求1所述的磷化铟单晶的生长方法，其特征在于：步骤S2中，所述覆盖剂为无水氧化硼，所述磷补充剂为红磷，所述磷化铟多晶料、无水氧化硼以及红磷的质量比为95：3.8：1.2。

6.根据权利要求1所述的磷化铟单晶的生长方法，其特征在于：步骤S3中，电子级氩气的纯度为99.9999％，横式炉(5)中压力为18atm。

7.根据权利要求1所述的磷化铟单晶的生长方法，其特征在于：步骤S6中，在加热过程中，少量多次补充氩气，使得最终横式炉(5)内压力稳定在27.5atm。