一种用于晶体生长的坩埚的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于晶体生长技术领域，尤其涉及一种用于晶体生长的坩祸。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步和发展，越来越多的半导体晶体，因其在光电系统中的突出作用，越来越得到人们广泛的重视。
[0003]制备这些半导体单晶材料的方法有多种，主要包括提拉法，下降法，温度梯度法，水平布里奇曼法等。其中提拉法因其生长过程可见，可以实时观测晶体生长情况和晶体质量，容易生长较大直径的晶体等优势，在半导体单晶生长技术中占有很高的比例。
[0004]在采用提拉法中，半导体晶体在坩祸中进行生长，坩祸内部的环境将直接影响晶体的质量。
[0005]目前很多文献都涉及半导体单晶材料的生长装置，公开号为1784514A的中国专利“磷化铟基板、磷化铟单晶及其制造方法”中所述的坩祸为PBN坩祸，但未设计坩祸的具体形制；公开号为102220628A中国专利“生长半导体晶体的装置”中有pBN坩祸的设计形制，包括籽晶槽、锥型坩祸底和坩祸壁三部分，而且对结晶区的锥度做了标定，但此坩祸内部结晶区温度不均匀，导致晶体边缘温度低于中心温度。较大的传热导致晶体边缘形成较大的过冷度，导致晶体生长边缘上翘，形成倒沟。严重时，会导致固液界面的形状由凸变平，甚至变凹，“边界效应”增强，增加了孪晶和多晶的产生几率，大大影响了晶体产品质量。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种用于晶体生长的坩祸，本实用新型提供的坩祸能够改善结晶区的热流情况，起到稳定晶体生长界面的作用。
[0007]本实用新型提供一种用于晶体生长的坩祸，包括:坩祸壁和坩祸底，所述坩祸底设置有籽晶槽，其特征在于，所述坩祸壁包括坩祸内壁和坩祸外壁，所述坩祸内壁和坩祸外壁具有倾角；
[0008]所述坩祸内壁的倾角大于所述坩祸外壁的倾角。
[0009]优选的，所述坩祸内壁的倾角为3°?6° ;
[0010]所述坩祸外壁的倾角为1°?2°。
[0011]优选的，所述坩祸内壁的倾角为3°?4° ;
[0012]所述坩祸外壁的倾角为1°。
[0013]优选的，所述坩祸底为倒圆锥形。
[0014]优选的，所述坩祸底的放肩角为120°?150°。
[0015]优选的，所述籽晶槽的内径为4?6mm。
[0016]优选的，所述籽晶槽的内径为5mm。
[0017]优选的，所述坩祸为氮化硼陶瓷坩祸或石英坩祸。
[0018]本实用新型研究发现，晶体生长过程中，由于坩祸壁上沿位于加热器的外围，温度相对较低。沿着坩祸壁向上传递的热量明显大于垂直于坩祸壁方向的传热量，这就使得坩祸壁附近的熔体热量沿着坩祸壁被迅速导走，最终导致晶体边缘温度低于中心温度，从而坩祸内部的温度不均匀，影响晶体的生长质量。
[0019]本实用新型提供了一种用于晶体生长的坩祸，包括:坩祸壁和坩祸底，所述坩祸底设置有籽晶槽，其特征在于，所述坩祸壁包括坩祸内壁和坩祸外壁，所述坩祸内壁和坩祸外壁具有倾角；所述坩祸内壁的倾角大于所述坩祸外壁的倾角。本实用新型提供的坩祸侧壁上沿薄，下端厚，使得坩祸上沿散热面积减少，降低其向上的传热量，有利于改善坩祸内的热流情况和液流状况，起到稳定晶体生长界面的作用，提高晶体的产品质量。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0021]图1为本实用新型中用于晶体生长的坩祸的剖面图。
【具体实施方式】
[0022]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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]本实用新型提供了一种用于晶体生长的坩祸，包括:坩祸壁和坩祸底，所述坩祸底设置有籽晶槽，其特征在于，所述坩祸壁包括坩祸内壁和坩祸外壁，所述坩祸内壁和坩祸外壁具有倾角；所述坩祸内壁的倾角大于所述坩祸外壁的倾角。
[0024]本实用新型提供的坩祸能够有效减少坩祸上沿的传热量，起到稳定晶体生长界面的作用。
[0025]参见图1，图1为本实用新型中用于晶体生长的坩祸的剖面图，在图1中，I为坩祸壁，2为坩祸底，3为籽晶槽。
[0026]本实用新型提供的坩祸包括坩祸壁1，所述坩祸壁包括坩祸内壁和坩祸外壁，所述坩祸内壁和坩祸外壁都有一定的倾角，所述坩祸内壁倾角为坩祸内壁与垂直方向的夹角；所述坩祸外壁倾角为坩祸外壁与垂直方向的夹角。在本实用新型中，所述坩祸内壁和坩祸外壁优选是平整的。没有凹凸起伏的，以达到外壁倾角方便进行夹持和放置等操作、内壁倾角方便尾料脱模的目的。本实用新型中的坩祸内壁倾角大于坩祸外壁倾角，使得所述坩祸壁的上沿比下端薄，使得坩祸上沿的散热面积减少，降低其向上的传热量。在本实用新型中，所述坩祸内壁的倾角优选为3°?6°，更优选为3°?4° ;所述坩祸外壁的倾角优选为1°?2°，更优选为1°。合适的倾角角度能够改善坩祸内熔体的液流状况，有利于提高晶体质量。
[0027]本实用新型提供的坩祸包括坩祸底2，所述坩祸底优选为倒圆锥形状，所述倒圆锥的圆形底面与所述坩祸壁的下端紧密结合在一起，形成一体，所述倒圆锥的顶部有开口。在本实用新型中，所述坩祸底的放肩角(即所述倒圆锥的顶角)，优选为120°?150°，更优选为130°?140°，太小的放肩角会导致晶体原料的浪费，过大的放肩角容易产生多晶。
[0028]本实用新型提供的坩祸包括籽晶槽3，所述籽晶槽的底部密封，上端与所述坩祸底的底部(倒圆锥的锥顶)紧密连接在一起，形成一体。所述籽晶槽优选为圆柱形状，有内腔，所述内腔与所述坩祸底的开口相通。在本实用新型中，所述籽晶槽的内径优选为4?6mm，更优选为5_ ;本实用新型发现，直径为5_的籽晶最有利于避免多晶的生长，生长的晶体质量较好。本实用新型对所述籽晶槽的外径尺寸没有特殊的限制，能够与所述坩祸底相匹配即可。
[0029]在本实用新型中，所述坩祸