The present invention discloses a kind of Czochralski single crystal growth device and method, growth device consisting of a heating furnace and a 1.5 round and transparent heating furnace cylindrical ampoule matching, a heating furnace comprises a furnace shell and the furnace shell around the heating furnace wire; and ampoule the exhaust pipe is communicated with the internal set above the ampoule, the suction pipe is extended into the ampoule in part for seed bags, ampoule two round side center is provided with a circular ampoule bracket connected with the rotating device. This device and method has the growth process and the growth of the crystal melt after contact with the outside atmosphere of traditional Bridgman method and gradient condensation can meet part of high pressure steam and decomposition pressure of crystal growth advantage. At the same time to make up for the traditional Czochralski method to grow high vapor pressure and decomposition of defect dislocation defects is difficult to control the pressure and crystal Bridgman method and gradient condensation method. The crystal purity is high, and the dislocation is less.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种晶体生长技术,具体涉及一种类提拉法单晶生长装置及方法,该装置和方法通过旋转密闭安瓿来实现类提拉法单晶生长技术。
技术介绍
从熔体中进行单晶生长是晶体生长中最常用的一种方法,经过多年的发展和不断改进已经衍生出提拉法,坩埚下降法,梯度冷凝法和泡生法等多种晶体生长方法,被广泛采用于多种单晶的生长中。提拉法是熔体法中最常用的一种方法。其具体做法是将构成晶体的原料放在坩埚中加热熔化,在熔体表面接籽晶提拉熔体,在受控条件下,使籽晶和熔体在交界面上不断进行原子或分子的重新排列,随降温逐渐凝固而生长出单晶体。坩埚下降法是将用于晶体生长用的材料装在圆柱型的坩埚中,缓慢地下降,并通过一个具有一定温度梯度的加热炉,炉温控制在略高于材料的熔点附近。在通过加热区域时,坩埚中的材料被熔融,当坩埚持续下降时,坩埚底部的温度先下降到熔点以下,并开始结晶,晶体随坩埚下降而持续长大。梯度冷凝法与坩埚下降法相似,也是将生长原料封装在坩埚内进行高温熔融,不同的是坩埚下降法是温场不变,通过将装有熔融多晶料的生长安瓿从高温段缓慢平移到低温段实现结晶生长。而梯度冷凝法是固定生长安瓿不动,通过逐段降温的方式来进行单晶生长。泡生法的原理是先将原料加热至熔点进行熔融,再以单晶之晶种接触到熔体表面,在晶种与熔体的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶,晶种以极缓慢的速度往上拉升,但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈。该步的做法与提 ...
【技术保护点】
一种类提拉法单晶生长装置,其特征在于包括一个半圆形的加热炉膛和一个与加热炉膛相匹配的圆柱形的透明的生长安瓿,所述的加热炉膛包括炉膛内壳(2)和绕在炉膛内壳上的加热炉丝(1);所述的生长安瓿的上方设置有与生长安瓿内部相通的抽气管(3),抽气管(3)的底部伸入生长安瓿内的部分为籽晶袋(6),生长安瓿两圆形侧面中心设有与旋转装置相连的圆形生长安瓿支架(5)。
【技术特征摘要】
1.一种类提拉法单晶生长装置,其特征在于包括一个半圆形的加热炉膛和一
个与加热炉膛相匹配的圆柱形的透明的生长安瓿,所述的加热炉膛包括炉
膛内壳(2)和绕在炉膛内壳上的加热炉丝(1);所述的生长安瓿的上方设
置有与生长安瓿内部相通的抽气管(3),抽气管(3)的底部伸入生长安瓿
内的部分为籽晶袋(6),生长安瓿两圆形侧面中心设有与旋转装置相连的
圆形生长安瓿支架(5)。
2.根据权利要求1所述的类提拉法单晶生长装置,其特征在于所述的籽晶袋
(6)从上到下的内径略有降低。
3.根据权利要求1所述的类提拉法单晶生长装置,其特征在于所述的生长安
瓿用高纯石英或玻璃制作而成。
4.根据权利要求1所述的类提拉法单晶生长装置,其特征在于所述的加热炉
膛的外层包覆有保温隔热层。
5.根据权利要求1所述的类提拉法单晶生长装置,其特征在于所述的加热炉
丝(1)采用单段加热控制或多段加热控制使得生长安瓿的温度呈现下高上
低。
6.一种应用权利要求1-5任一项所述的类提拉法单晶生长装置的类提拉法单
晶生长方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤A:将用于单晶生长的多晶原料从生长安瓿的抽气管(3)口装入
到生长安瓿内,装料时计算好多晶原料熔化后的体积,以熔化后生长安瓿
内的熔体液面不高于生长安瓿侧面高度一半为宜;
步骤B:将加工好的与籽晶袋(6)相匹配的具有一定锥度的籽晶从抽
气管(3)放入到...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁泽锐,康彬,唐明静,张羽,窦云巍,方攀,陈莹,尹文龙,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院化工材料研究所,四川省新材料研究中心,
类型:发明
国别省市:四川;51
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