[发明专利]快速制备碳化硅的装置

摘要

本发明公开了一种快速制备碳化硅的装置，涉及碳化硅技术领域。所述装置将碳化硅块放置于第一生长腔与第二生长腔之间，籽晶位于第一生长腔的多孔氮化硼内衬中，通过内置热偶及液态金属冷却液的陶瓷籽晶杆给籽晶降温，使其附近建立起合适的生长温度和温度梯度。通过生长腔主体进入多孔氮化硼内衬中布置热电偶，监控生长环境的生长温度和气氛中的温度梯度，生长腔主体上的载气管道将使得高温载气携带碳化硅挥发出的气体至籽晶上进行生长。所述装置的温度梯度及输运过程可控，制备的碳化硅质量较高。

主权项

1.一种快速制备碳化硅的装置，其特征在于：包括炉体，所述炉体的内部设置有生长腔主体（8），所述生长腔主体（8）的上端开口上设置有生长腔上盖（7），所述生长腔主体（8）与生长腔上盖（7）构成第二生长腔，所述第二生长腔的上侧设置有上电阻加热器（6），所述第二生长腔的外周从上到下设置有上感应线圈（20）和主感应线圈（19），所述第二生长腔的下侧设置有下感应线圈（14），通过所述上电阻加热器（6）、上感应线圈（20）、主感应线圈（19）和下感应线圈（14）对所述第二生长腔进行加热；所述第二生长腔内设置有多孔氮化硼内衬主体（18），所述内衬主体上设置有若干个内衬孔（18-3），所述内衬主体的上端开口处设置有氮化硼内衬上盖（23），所述多孔氮化硼内衬主体（18）与所述氮化硼内衬上盖（23）构成第一生长腔，所述第一生长腔与第二生长腔之间的空间内设置有碳化硅块（27）；所述陶瓷籽晶杆（1）的下端从上到下依次穿过炉体、生长腔上盖（7）、氮化硼内衬上盖（23）后进入到所述第一生长腔内，所述陶瓷籽晶杆（1）内设置有液态冷却金属腔，通过所述液态冷却金属注入管（1-4）向冷却金属腔注入液态金属，所述碳化硅籽晶杆位于第一生长腔内的一端上固定连接有籽晶夹持（28），所述碳化硅籽晶（10）固定在所述籽晶夹持（28）上，所述炉体上设置有充气管（17）和排气管（24），通过所述充气管（17）向所述炉体内冲入惰性气体；所述碳化硅块（27）在受热升华为Si_mC_n气体后，通过载气的作用源源不断的进入到第一生长腔内，Si_mC_n气体传输到碳化硅籽晶（10）的固/气界面上形成碳化硅晶体并不断长大，直至生长至所需尺寸，其中，m=1或2，n=0、1或2。/n