一种用于晶体生长的坩埚的制作方法_2

文档序号:9134560阅读:来源:国知局
优选为氮化硼陶瓷坩祸或石英坩祸;所述坩祸优选应用于对以下几种晶体的生长:砷化镓、磷化镓、砷化铟和磷化铟中的一种或几种;所述坩祸中,任意两个面相交的位置都有一定角度的倒角,有利于避免坩祸的磕损或擦伤皮肤。本实用新型对所述倒角的角度没有特殊的限制,采用本领域技术人员常规设定的角度即可。
[0030]本实用新型对所述坩祸的大小没有特殊的限制,能够满足实际的生产需求即可。
[0031]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。
[0032]另外,本实用新型提供的坩祸结构和操作简单,生长过程中没有任何机械扰动,装置维护方便,使用寿命长,显著的提高了晶体的成晶率,降低了晶体的生长成本。
[0033]实施例1
[0034]使用本实用新型设计的坩祸,坩祸材质为石英玻璃;坩祸内倾角3° ;外倾角1° ;坩祸高10mm ;直径100mm(上沿外径);坩祸底部放肩角为120°。
[0035]将直径为5mm的(100方向)向砷化镓单晶籽晶放置在籽晶槽内;将砷化镓多晶及氧化硼原料放置在坩祸内,并将坩祸置于单晶炉中,升温化料,采用垂直温度梯度法生长单晶。
[0036]晶体生长过程稳定;晶体直径60mm,等径良好;晶体质量良好,按照GB/T8760的要求测试晶体的位错密度,结果为晶体平均位错密度在3000/cm2左右,局部位错密度在500/cm2以下;按照国标GB/T 4326的要求测试得到的霍耳电阻率彡17 Ω.cm ;迀移率6000cm2/Vs左右;晶体平均成晶率约为80% ;晶体切片抛光后,晶片质量良好,无生长纹。
[0037]实施例2
[0038]实用本实用新型设计的坩祸,坩祸材质为热解氮化硼陶瓷;坩祸内倾角4° ;外倾角1° ;坩祸高80mm ;直径120mm(上沿外径);坩祸底部放肩角为150°。
[0039]将直径为5mm的(100方向)向磷化铟单晶籽晶放置在籽晶槽内;将磷化铟多晶、氧化硼原料及铁掺杂剂放置在坩祸内,并将坩祸置于单晶炉中,升温化料,采用垂直温度梯度法生长单晶。
[0040]晶体生长过程稳定;晶体直径80mm,等径良好;晶体质量良好,按照GB/T8760的要求测试晶体的位错密度,结果为晶体平均位错密度在4000/cm2左右,局部位错密度在500/cm2以下;按照SJ/T 3244的要求测试得到的载流子浓度〈10 16/cm3;迀移率3000cm 2/Vs左右;晶体平均成晶率约为40% ;晶体切片抛光后,晶片质量良好,无生长纹。
[0041]实施例3
[0042]实用本实用新型设计的坩祸,坩祸材质为热解氮化硼陶瓷;坩祸内倾角3° ;外倾角1° ;坩祸高120mm ;直径80mm(上沿外径);坩祸底部放肩角为135°。
[0043]将直径为5mm的(100方向)向磷化铟单晶籽晶放置在籽晶槽内;将磷化铟多晶、氧化硼原料及硫掺杂剂放置在坩祸内,并将坩祸置于单晶炉中,升温化料,采用垂直温度梯度法生长单晶。
[0044]晶体生长过程稳定;晶体直径55mm,等径良好;晶体质量良好;按照SJ/T3245的要求,测得的晶体平均位错密度在4000/cm2左右,局部位错密度在500/cm2以下;按照SJ/T3244的要求测试得到的载流子浓度<1016/cm3;迀移率3000cm 2/Vs左右;晶体平均成晶率约为40% ;晶体切片抛光后,晶片质量良好,无生长纹。
[0045]实施例4
[0046]实用本实用新型设计的坩祸,坩祸材质为石英玻璃;坩祸内倾角3° ;外倾角1° ;坩祸高80mm ;直径120mm(上沿外径);坩祸底部放肩角为120°。
[0047]将直径为5mm的(100)向砷化镓单晶籽晶放置在籽晶槽内;将砷化镓多晶及氧化硼原料放置在坩祸内,并将坩祸置于单晶炉中,升温化料,采用垂直温度梯度法生长单晶。
[0048]晶体生长过程稳定;晶体直径80mm,等径良好;晶体质量良好,按照GB/T8760的要求测试的晶体平均位错密度在3000/cm2左右,局部位错密度在500/cm2以下;按照国标GB/T 4326的要求测试得到的霍耳电阻率彡17 Ω.cm ;迀移率6000cm2/Vs左右;晶体平均成晶率约为80% ;晶体切片抛光后,晶片质量良好,无生长纹。
【主权项】
1.一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。2.根据权利要求1所述的坩祸,其特征在于,所述坩祸内壁的倾角为3°?6。; 所述坩祸外壁的倾角为1°?2°。3.根据权利要求1所述的坩祸,其特征在于,所述坩祸内壁的倾角为3°?4°; 所述坩祸外壁的倾角为1°。4.根据权利要求1所述的坩祸,其特征在于,所述坩祸底为倒圆锥形。5.根据权利要求4所述的坩祸,其特征在于,所述坩祸底的放肩角为120°?150°。6.根据权利要求1所述的坩祸,其特征在于,所述籽晶槽的内径为4?6mm。7.根据权利要求6所述的坩祸,其特征在于,所述籽晶槽的内径为5mm。8.根据权利要求1所述的坩祸,其特征在于,所述坩祸为氮化硼陶瓷坩祸或石英坩祸。
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于晶体生长的坩埚,包括:坩埚壁和坩埚底,所述坩埚底设置有籽晶槽,其特征在于,所述坩埚壁包括坩埚内壁和坩埚外壁,所述坩埚内壁和坩埚外壁具有倾角;所述坩埚内壁的倾角大于所述坩埚外壁的倾角。本实用新型提供的坩埚侧壁上沿薄,下端厚,使得坩埚上沿散热面积减少,降低其向上的传热量,有利于改善坩埚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。
【IPC分类】C30B11/00
【公开号】CN204803434
【申请号】CN201520468904
【发明人】狄聚青, 朱刘, 胡丹
【申请人】清远先导材料有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月1日
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