一种N浓度分布均衡的GaN晶体生长装置的制作方法

文档序号:11836589阅读:728来源:国知局

本实用新型涉及晶体生长装置领域,具体涉及一种N浓度分布均衡的GaN晶体生长装置。



背景技术:

GaN是一种具有较大禁带宽度的半导体,可作为微波功率晶体管的优良材料,也是蓝色光发光器件中的一种具有重要应用价值的半导体。

GaN晶体的生长方法主要有氢化物气相外延、高温高压法、钠流法和氨热法,其中钠流法和高温高压法都采用氮气作为GaN晶体生长的氮源,N在氮气氛围与金属镓溶液界面、或者氮气氛围与金属镓/金属钠混合溶液的界面处溶解,然后向低N浓度的溶液底部扩散,输送到GaN籽晶的表面成为晶体生长的氮源。因此,溶液顶部的N浓度高于籽晶处的底部,导致顶部区域由于N浓度过饱和而自发形核成不需要的GaN多晶,产生额外的原材料消耗,严重影响目标籽晶处的液相外延生长。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题,提供一种N浓度分布均衡的GaN晶体生长装置,通过改善生长溶液中N浓度分布均衡性,保障目标籽晶处的液相外延生长。

为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本实用新型是通过以下技术方案实现:

一种N浓度分布均衡的GaN晶体生长装置,包括密封釜体,所述釜体内设有坩埚,所述坩埚装设有金属镓与金属钠混合组成的生长溶液,所述釜体的上盖连接有伸入生长溶液的被动搅拌轴,所述被动搅拌轴的下端两侧设有L形搅拌叶,所述被动搅拌轴及L形搅拌叶中设有连通的通N管道,所述坩埚底侧通过固定件固定支撑有GaN籽晶,所述坩埚的下端设有可加热的驱动转盘,所述驱动转盘通过转轴连接有位于釜体外的转动电机。

进一步地,所述被动搅拌轴的上端连接有提升机构。

进一步地,所述被动搅拌轴与两侧的L形搅拌叶为一体结构。

进一步地,所述通N管道的上端连接有流量可控制的N源供应转轴。

进一步地,所述釜体与转轴连接处设有轴封。

本实用新型的有益效果是:

本实用新型利用驱动转盘和被动搅拌机构的配合对GaN生长溶液进行搅拌,被动搅拌机构内设有通N管道,能够在搅拌的同时通N,从而改善生长溶液中N浓度分布均衡性,保障目标籽晶处的液相外延生长。

当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述N浓度分布均衡的GaN晶体生长装置的结构示意图;

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

1-釜体,2-坩埚,3-生长溶液,4-被动搅拌轴,5-L形搅拌叶,6-通N管道,7-固定件,8-GaN籽晶,9-驱动转盘,10-转轴,11-转动电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1所示,本实用新型为一种N浓度分布均衡的GaN晶体生长装置,包括密封釜体1,釜体1内设有坩埚2,坩埚2装设有金属镓与金属钠混合组成的生长溶液3,釜体1的上盖连接有伸入生长溶液3的被动搅拌轴4,被动搅拌轴4的下端两侧设有L形搅拌叶5,被动搅拌轴1及L形搅拌叶5中设有连通的通N管道6,坩埚2底侧通过固定件7固定支撑有GaN籽晶8,坩埚2的下端设有可加热的驱动转盘9,驱动转盘9通过转轴10连接有位于釜体1外的转动电机11。

其中,被动搅拌轴4的上端连接有提升机构。

其中,被动搅拌轴1与两侧的L形搅拌叶1为一体结构。

其中,通N管道6的上端连接有流量可控制的N源供应转轴。

其中,釜体1与转轴10连接处设有轴封。

本实施例的一个具体应用为:使用时,将GaN籽晶8通过固定件7固定于坩埚2中,坩埚2内填装金属镓与金属钠混合组成的生长溶液3,再将釜体1上部的被动搅拌轴4及L形搅拌叶5放下伸入生长溶液3中,驱动转盘9转动,带动坩埚2旋转,使得L形搅拌叶5相对生长溶液3做搅拌运动,搅拌时L形搅拌叶5内的通N管道6往生长溶液3通N,通过这种方式,改善生长溶液3中N浓度分布均衡性,保障目标GaN籽晶8处的液相外延生长。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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