一种用于生长碳化硅晶体的坩埚的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于生长碳化硅晶体的坩埚，包括坩埚盖、坩埚体及隔离板，所述坩埚盖扣合在所述坩埚体上，且与所述坩埚体形成一封闭的内腔，所述隔离板位于所述内腔中，且一端与所述坩埚体的侧壁相连接，另一端与所述坩埚盖相连接。本实用新型有效的增强了温场的稳定性，即当热场发生波动现象时，隔离板与坩埚体的侧壁之间形成类似真空的缓冲层，吸收了由此产生的能量波动，有效的减少了其对正在生长的晶体所处的温场的影响，增强了温场的稳定性，从而提高晶体结晶质量。
【专利说明】一种用于生长碳化硅晶体的坩埚
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于生长碳化硅晶体的坩埚。
【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]目前，PVT法已被证实是能够生长大尺寸SiC单晶最有效的标准方法。典型的SiC晶体生长室由坩埚盖和坩埚体组成，坩埚盖的作用是放置籽晶，坩埚体锅的作用是放置粉料。晶体生长过程中，由于坩埚体是由固体的石墨材质制作而成，当加热源的电流发生波动时，石墨材质石墨的樹祸体所广生的感应电流也会跟随变化，由于樹祸体完全由固态石墨构成，因此生长晶体的温场结构被直接影响，从而产生不希望发生的温度变化，最终影响晶体品质。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可提高晶体结晶质量的用于生长碳化硅晶体的坩埚。
[0005]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种用于生长碳化硅晶体的坩埚，包括坩埚盖、坩埚体及隔离板，所述坩埚盖扣合在所述坩埚体上，且与所述坩埚体形成一封闭的内腔，所述隔离板位于所述内腔中，且一端与所述坩埚体的侧壁相连接，另一端与所述坩埚盖相连接。
[0006]本实用新型的有益效果是:坩埚盖用于安置籽晶，隔离板用于维持温场稳定，坩埚体用于安置原料，坩埚盖和坩埚体均采用石墨材料；本实用新型采用了隔离板装置。碳化硅晶体的异晶型有200余种，不同晶型之间的转化能量只有3ev左右，能量相差很小，实际的晶体生长过程中微弱的能量波动都会对晶型的稳定性产生影响，同时，碳化硅单晶材料中比较常见的微管、位错等缺陷，以及晶体内应力的产生，都是由于碳化硅晶体生长过程中，温场的波动对处在其中的晶体产生了影响。本实用新型有效的增强了温场的稳定性，即当热场发生波动现象时，隔离板与坩埚体的侧壁之间形成类似真空的缓冲层，吸收了由此产生的能量波动，有效的减少了其对正在生长的晶体所处的温场的影响，增强了温场的稳定性，从而提闻晶体结晶质量。
[0007]在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0008]进一步，所述隔离板包括隔离横板以及与所述隔离横板成一体结构的隔离竖板，所述隔离横板与所述坩埚体的侧壁相连接，且与所述坩埚盖互相平行，所述隔离竖板与所述坩埚盖相连接，且与所述坩埚体的侧壁互相平行。[0009]进一步，所述隔离竖板与所述坩埚体的侧壁之间的距离为I?10毫米。
[0010]进一步，所述坩埚盖与所述坩埚体通过螺纹相连接。
[0011]进一步，所述坩埚盖与所述坩埚体均由三高石墨制成。
[0012]三高石墨名字来源:源于希腊文“graphein”，意为“用来写”。由德国化学家和矿物学家A.G.Werner于1789命名。是典型的层状结构，碳原子成层排列，每个碳与相邻的碳之间等距相连，每一层中的碳按六方环状排列，上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构，位移的方位和距离不同就导致不同的多型结构。上下两层的碳原子之间距离比同一层内的碳之间的距离大得多(层内C-C间距=0.142nm,层间C-C间距=0.340nm)。比重为2.21?2.26g/cm3，比表面积为5?10m2/go
[0013]进一步，所述坩埚盖的内表面平整度小于10微米。
[0014]加工或者生产某些东西时，表面并不会绝对平整，所不平与绝对水平之间，所差数据，就是平整度。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型用于生长碳化硅晶体的坩埚的结构示意图；
[0016]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0017]1、坩埚盖，2、隔离板，3、坩埚体。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0019]一种用于生长碳化硅晶体的坩埚，如图1所示，包括坩埚盖1、坩埚体3及隔离板2，所述坩埚盖I扣合在所述坩埚体3上，且与所述坩埚体3形成一封闭的内腔，所述隔离板2位于所述内腔中，且一端与所述坩埚体3的侧壁相连接，另一端与所述坩埚盖I相连接。
[0020]所述隔离板2包括隔离横板以及与所述隔离横板成一体结构的隔离竖板，所述隔离横板与所述坩埚体3的侧壁相连接，且与所述坩埚盖I互相平行，所述隔离竖板与所述坩埚盖I相连接，且与所述坩埚体3的侧壁互相平行。
[0021]所述隔离竖板与所述坩埚体3的侧壁之间的距离H为I?10毫米。
[0022]所述坩埚盖I与所述坩埚体3通过螺纹相连接。
[0023]所述坩埚盖I与所述坩埚体3均由三高石墨制成。所述坩埚盖I的内表面平整度小于10微米。
[0024]为了增强晶体生长过程中温场的稳定性，本实用新型中增加了缓冲层(即隔离板2)，它的存在有效的增强了温场的稳定性，即当热场发生波动现象时，隔离板2与坩埚体3的侧壁之间形成类似真空的缓冲层，吸收了由此产生的能量波动，有效的减少了其对正在生长的晶体所处的温场的影响，增强了温场的稳定性，从而提高晶体结晶质量。其中，坩埚体3的侧壁与隔离板2的隔离竖板之间的距离H范围在I?10mm。
[0025]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于生长碳化硅晶体的坩埚，其特征在于:包括坩埚盖、坩埚体及隔离板，所述坩埚盖扣合在所述坩埚体上，且与所述坩埚体形成一封闭的内腔，所述隔离板位于所述内腔中，且一端与所述坩埚体的侧壁相连接，另一端与所述坩埚盖相连接。
2.根据权利要求1所述的用于生长碳化硅晶体的坩埚，其特征在于:所述隔离板包括隔离横板以及与所述隔离横板成一体结构的隔离竖板，所述隔离横板与所述坩埚体的侧壁相连接，且与所述坩埚盖互相平行，所述隔离竖板与所述坩埚盖相连接，且与所述坩埚体的侧壁互相平行。
3.根据权利要求2所述的用于生长碳化硅晶体的坩埚，其特征在于:所述隔离竖板与所述坩埚体的侧壁之间的距离为1~10毫米。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于生长碳化硅晶体的坩埚，其特征在于:所述坩埚盖与所述坩埚体通过螺纹相连接。
5.根据权利要求1至3任一项所述的用于生长碳化硅晶体的坩埚，其特征在于:所述?甘祸盖与所述纟甘祸体均由二闻石墨制成。
6.根据权利要求5所述的用于生长碳化硅晶体的坩埚，其特征在于:所述坩埚盖的内表面平整度小于10微米。
【文档编号】C30B23/00GK203569242SQ201320740468
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】巴音图, 陶莹, 高宇, 邓树军, 赵梅玉, 段聪 申请人:河北同光晶体有限公司