一种具有温度梯度调整作用的用于制备碳化硅晶体的坩埚的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体材料制备技术领域，具体涉及一种具有温度梯度调整作用的用于制备碳化硅晶体的坩祸。
【背景技术】
[0002]SiC半导体材料是继第一代元素半导体材料(Si)和第二代化合物半导体材料(GaAs、GaP、InP 等)之后发展起来的第三代宽带隙(Wide Band-gap Semiconductor, WBS)半导体材料的代表。与前两代半导体材料相比，SiC具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和漂移速度以及极好的化学稳定性等特点，在光电子和微电子领域，具有巨大的应用潜力。
[0003]在碳化硅晶体生长过程中，温度梯度是重要的影响因素，对温度梯度的调整是依据工艺要求而采取的常规调整。现有技术中对于碳化硅晶体生长过程中温度梯度的调整多通过发热体、后热器、保温罩等组件的几何构造变化来实现。而用于制备碳化硅晶体的坩祸，由于普遍由单一的石墨材料制备，因此坩祸本身无法改变其中的温度梯度。
【发明内容】
[0004]本实用新型旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种具有温度梯度调整作用的用于制备碳化硅晶体的坩祸。以通过对坩祸结构、材质的改进赋实现其对碳化硅晶体生长过程中温度梯度的调整作用。
[0005]为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种坩祸，包括坩祸体，上盖，所述坩祸体呈筒状，所述上盖与坩祸体端口形状相配合、盖在坩祸体端口处，同时还包括附加层，所述附加层位于坩祸体内部底面上。
[0007]优选的，所述附加层完全覆盖坩祸体的内部底面。
[0008]优选的，所述附加层覆盖坩祸体内部底面的一部分。
[0009]优选的，所述附加层上表面为平面。
[0010]优选的，所述附加层上表面为弧面。
[0011]优选的，所述附加层呈圆锥状。
[0012]优选的，所述附加层呈半球状。
[0013]优选的，所述附加层呈圆柱状。
[0014]优选的，所述附加层的材质为碳纤维、碳化硅或炭化钽中的一种或几种。
[0015]本实用新型为实现对晶体生长过程中坩祸内温度梯度的调整增设了位于坩祸体内部底面的附加层，再通过对附加层材质、材质热导率、附加层形状、尺寸等特征进行优选，实现了对坩祸体内部底面温度的调整，进而控制晶体生长过程中存在的轴向和径向温度梯度。本实用新型以相对简单的结构改进实现了较为突出的技术效果，且易于实现、成本可控，具有突出的规模化应用前景。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型现有技术的坩祸剖面结构图；
[0017]图2是本实用新型实施例1的坩祸剖面结构图；
[0018]图3是本实用新型实施例2的坩祸剖面结构图；
[0019]图4是本实用新型实施例3的坩祸剖面结构图；
[0020]图中:
[0021]1、坩祸体2、上盖3、附加层
[0022]4、粉料5、结晶
【具体实施方式】
[0023]以下将对本实用新型的【具体实施方式】进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。
[0024]除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
[0025]实施例1
[0026]一种坩祸，包括坩祸体1，上盖2，所述坩祸体I呈筒状，所述上盖2与坩祸体I端口形状相配合、盖在坩祸体I端口处，同时还包括附加层3，所述附加层3位于坩祸体I内部底面上。
[0027]在以上技术方案的基础上，所述附加层3完全覆盖坩祸体I的内部底面，由于坩祸体I的横截面形状为圆形，因此附加层3的形状为圆柱体，所述附加层3的材质为碳纤维。
[0028]实施例2
[0029]一种坩祸，包括坩祸体1，上盖2，所述坩祸体I呈筒状，所述上盖2与坩祸体I端口形状相配合、盖在坩祸体I端口处，同时还包括附加层3，所述附加层3位于坩祸体I内部底面上。
[0030]所述附加层3呈圆锥体状，其底面的几何中心与坩祸体I内部底面的几何中心相重合、并保证仅覆盖坩祸体I内部底面的一部分。所述附加层3的材质为碳化硅。
[0031]实施例3
[0032]一种坩祸，包括坩祸体1，上盖2，所述坩祸体I呈筒状，所述上盖2与坩祸体I端口形状相配合、盖在坩祸体I端口处，其特征在于还包括附加层3，所述附加层3位于坩祸体I内部底面上。
[0033]所述附加层3呈上表面为弧面、底面为平面的立体状，并保证仅覆盖坩祸体I内部底面的一部分。所述附加层3的材质为碳纤维、炭化钽的混合物。
[0034]以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种坩祸，包括坩祸体(1)，上盖(2)，所述坩祸体(I)呈筒状，所述上盖(2)与坩祸体(I)端口形状相配合、盖在坩祸体(I)端口处，其特征在于还包括附加层(3)，所述附加层(3)位于坩祸体(I)内部底面上。
2.根据权利要求1所述的一种坩祸，其特征在于所述附加层(3)完全覆盖坩祸体(I)的内部底面。
3.根据权利要求1所述的一种坩祸，其特征在于所述附加层(3)覆盖坩祸体(I)内部底面的一部分。
4.根据权利要求1所述的一种坩祸，其特征在于所述附加层(3)上表面为平面。
5.根据权利要求1所述的一种坩祸，其特征在于所述附加层(3)上表面为弧面。
6.根据权利要求1所述的一种坩祸，其特征在于所述附加层(3)呈圆锥状。
7.根据权利要求1所述的一种坩祸，其特征在于所述附加层(3)呈半球状。
8.根据权利要求1所述的一种坩祸，其特征在于所述附加层(3)呈圆柱状。
9.根据权利要求1所述的一种坩祸，其特征在于所述附加层(3)的材质为碳纤维、碳化硅或炭化钽中的一种或几种。
【专利摘要】本实用新型提供了一种具有温度梯度调整作用的用于制备碳化硅晶体的坩埚，本技术方案中为实现对晶体生长过程中坩埚内温度梯度的调整增设了位于坩埚体内部底面的附加层，再通过对附加层材质、材质热导率、附加层形状、尺寸等特征进行优选，实现了对坩埚体内部底面温度的调整，进而控制晶体生长过程中存在的轴向和径向温度梯度。本实用新型以相对简单的结构改进实现了较为突出的技术效果，且易于实现、成本可控，具有突出的规模化应用前景。
【IPC分类】C30B28-06, C30B29-36, C30B11-00
【公开号】CN204417651
【申请号】CN201420784391
【发明人】巴音图, 邓树军, 高宇, 陶莹
【申请人】河北同光晶体有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月11日