专利名称：生长低位错非掺杂半绝缘砷化镓单晶的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生长化合物半导体单晶的装置，特别是一种其产品应用于超高速集成电路和微波单片集成电路的生长低位错非掺杂半绝缘砷化镓单晶的装置。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可克服现有装置的不足，生产满足超高速集成电路和微波毫米波单片集成电路制作要求的生长低位错非掺杂半绝缘砷化镓单晶的装置。
本实用新型所采用的技术方案是一种生长低位错非掺杂半绝缘砷化镓单晶的装置，包括高压容器、高压容器内设置的坩埚和坩埚托、拉晶杆、围绕坩埚和坩埚托设置的主加热器及与主加热器相连的主电极，主加热器的外周设有保温结构，在保温结构的顶部还设有辅助加热器，辅助加热器是通过一对过渡电极，与主电极并联，在辅助加热器的上方还设有保温罩，保温罩连接于过渡电极上，并用绝缘环将保温罩与辅助加热器及过渡电极隔离，在过渡电极的下端还设有将保温结构与主电极及过渡电极隔离的绝缘片，在装置的上部还设有石英观查窗。
本实用新型由于采用上述结构，可用于对只有一对电极加热系统的高压单晶炉或常压单晶炉进行加热系统的双温区改造，无需增加设备的总功率，大大降低了改造设备的费用，而且简单易行。本装置与现有的FEC工艺装置相比，增加了可视观察窗随时掌握晶体成晶情况。本装置的热场系统明显优于常规的热场系统，更适于生长低位错砷化镓单晶。
图中1高压容器2拉晶杆3保温罩 4辅助加热器5绝缘环6保温罩7主加热器8过度电极9保温结构 10坩埚11绝缘片12主电极 13籽晶14氧化硼 15砷化镓晶体16砷化镓熔体17坩埚托18石英观查窗具体实施方式
以下结合附图
给出具体实施例进一步说明本实用新型是如何实现的。
如图2所示，生长低位错非掺杂半绝缘砷化镓单晶的装置，包括高压容器1、高压容器1内设置的坩埚10和坩埚托17、拉晶杆2、围绕坩埚10和坩埚托17设置的主加热器7及与主加热器相连的主电极12、主加热器7的外周设有保温结构9，在保温结构9的顶部还设有辅助加热器4，辅助加热器4是通过一对过渡电极8，与主电极12并联，在辅助加热器4的上方还设有保温罩3，保温罩3连接于过渡电极8上，并用绝缘环5将保温罩3与辅助加热器4及过渡电极8隔离，在过渡电极8的下端还设有将保温结构9与主电极12及过渡电极8隔离的绝缘片11，避免了主电极12间短路现象的发生。在保温结构9的上端部还设有保温罩6。在装置的上部还设有石英观查窗18，提高了过程中的监控能力。
本实用新型的装置所得到的热场，熔体中轴向温度梯度为20～40℃/cm，明显低于常规高压LEC的80℃/cm；液封层中轴向温度梯度为60～80℃/cm，明显低于常规高压LEC的150℃/cm；氧化硼之上的梯度为50～70℃/cm，也明显低于常规高压LEC的200℃/cm。从以上的数据可以看出，本装置的热场系统明显优于常规的热场系统，更适于生长低位错砷化镓单晶。
权利要求1.一种生长低位错非掺杂半绝缘砷化镓单晶的装置，包括高压容器(1)、高压容器(1)内设置的坩埚(10)和坩埚托(17)、拉晶杆(2)、围绕坩埚(10)和坩埚托(17)设置的主加热器(7)及与主加热器相连的主电极(12)、主加热器(7)的外周设有保温结构(9)，在装置的上部设有石英观查窗(18)，其特征在于在保温结构(9)的顶部还设有辅助加热器(4)，辅助加热器(4)是通过一对过渡电极(8)，与主电极(12)并联，在辅助加热器(4)的上方还设有保温罩(3)，保温罩(3)连接于过渡电极(8)上，并用绝缘环(5)将保温罩(3)与辅助加热器(4)及过渡电极(8)隔离，在过渡电极(8)的下端还设有将保温结构(9)与主电极(12)及过渡电极(8)隔离的绝缘片(11)。
2.根据权利要求1所述的生长低位错非掺杂半绝缘砷化镓单晶的装置，其特征在于在保温结构(9)的上端部还设有保温罩(6)。
专利摘要一种生长低位错非掺杂半绝缘砷化镓单晶的装置，由高压容器、坩埚和坩埚托、拉晶杆、主加热器及与主加热器相连的主电极，主加热器的外周有保温结构，在保温结构顶部有辅助加热器，辅助加热器通过一对过渡电极与主电极并联，在辅助加热器的上方有保温罩，保温罩连接于过渡电极上，并用绝缘环将保温罩与辅助加热器及过渡电极隔离，过渡电极的下端还设有将保温结构与主电极及过渡电极隔离的绝缘片。本装置是对只有一对电极加热系统的高压单晶炉或常压单晶炉进行加热系统的双温区改造，设备总功率不变，改造设备成本低，简单易行。与现有的FEC装置相比，可随时观察掌握晶体成晶情况。热场系统明显优于常规的热场系统，更适于生长低位错砷化镓单晶。
文档编号C30B15/00GK2545219SQ02235868
公开日2003年4月16日 申请日期2002年5月17日 优先权日2002年5月17日
发明者赖占平, 高瑞良, 齐德格, 周春锋 申请人:信息产业部电子第四十六研究所