[发明专利]一种氮化物晶体的生长装置及方法

摘要

本发明公开了一种氮化物晶体的生长装置及方法，包括反应釜和设在该反应釜内的坩埚，反应釜外围设有加热器，所述坩埚内设有隔板，该隔板将该坩埚内部空间分隔成相互独立的生长区和预生长区，生长区底部放置有籽晶，隔板下部设有导通孔，该导通孔使生长区和预生长区相互连通，隔板与坩埚底面的夹角为大于0度且小于或等于90度。通过对反应釜的倾斜操作，使得生长区和预生长区的溶液互相流动交换，使得籽晶区域的生长溶液的含N浓度较高，使氮化物晶体在源源不断的高N浓度生长溶液下高质量高速率生长。

主权项

一种氮化物晶体的生长方法，该方法基于氮化物晶体生长装置，该装置包括反应釜和设在该反应釜内的坩埚，反应釜外围设有加热器，坩埚内设有隔板，该隔板将该坩埚内部空间分隔成相互独立的生长区和预生长区，生长区底部放置有籽晶，隔板下部设有导通孔，该导通孔使生长区和预生长区相互连通，该方法包括以下步骤：步骤1，坩埚内放置原材料，往反应釜内通入氮气，生长区底面放置籽晶，对反应釜进行加热升温和加压，生长区气液界面的生长溶液含N浓度高于该生长区下部的生长溶液含N浓度，预生长区气液界面的生长溶液含N浓度高于该预生长区下部的生长溶液含N浓度；步骤2，摇动反应釜，使反应釜沿生长区方向倾斜，达到预定的倾斜角度后使该反应釜在预设的时间内保持不动，预生长区的生长溶液越过隔板顶端面流到生长区中并覆盖该生长区气液界面的表面，预生长区流到生长区的生长溶液溶解反应釜内的气体中的N，从而提高生长区气液界面的生长溶液的含N浓度；步骤3，将倾斜的反应釜还原至初始位置，位于生长区下部的籽晶区域的生长溶液经隔板的导通孔流入到预生长区，生长区上部的生长溶液向下沉降至籽晶区域；重复步骤2和步骤3，直到氮化物晶体生长完成，对反应釜降温降压排除废液并取出晶体。