一种液相法生长碳化硅晶体用的石墨坩埚制造技术

技术编号:14501898 阅读:182 留言:0更新日期:2017-01-30 12:05
本实用新型专利技术公开了一种液相法生长碳化硅晶体用的石墨坩埚,属于碳化硅生产设备技术领域。其包括坩埚体(3)、盖在坩埚体(3)上端的坩埚盖(1),其特征在于:在所述坩埚体(3)上端的内侧壁上对应于坩埚体(3)与坩埚盖(1)之间的缝隙处设有一沿坩埚体内侧壁周向设置的环槽(2),所述环槽(2)开口向上,所述环槽(2)的内侧边与坩埚体(3)的内侧壁封闭连接,坩埚体(3)与坩埚盖(1)之间的缝隙位于所述环槽(2)内。本实用新型专利技术结构简单,能够有效防止坩埚内的硅蒸汽自石墨坩埚和坩埚盖的缝隙处溢出,能够大大提高坩埚外的保温层的使用寿命,有利于降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种液相法生长碳化硅晶体用的石墨坩埚,属于碳化硅生产设备

技术介绍
现有的液相法生长碳化硅晶体,都是通过加热的方式将硅在高纯石墨坩埚中融化,形成碳在硅中的溶液,再通过头部贴付有籽晶的石墨轴伸入到溶液中进行生长。石墨坩埚为开放式设计,外围包裹有保温材料。在坩埚的顶部,有一定大小的开孔,便于籽晶轴从坩埚上方伸入到坩埚中的溶液中,开孔的大小由所生长的晶体决定。生长晶体的尺寸越大,所用的坩埚尺寸越大,开孔的直径也越大。高温状态下,熔融的硅会出现挥发的现象。蒸汽硅遇到冷的物体,就会凝结成硅粉颗粒。如果硅蒸汽遇到石墨件或者石墨保温材料,会和碳生成微小的碳化硅颗粒。在石墨坩埚顶部,温度相对较低,硅蒸汽挥发会在石墨坩埚顶部生成小的碳化硅颗粒,这些颗粒有些会附着在石墨坩埚上,也有的会随着气氛的扰动重新掉落回坩埚中去。当出现掉落会坩埚中的现象时,会在溶液中形成杂晶,伴随着溶液的流动,会导致生长的单晶中混杂着多晶,使整个晶体无法使用。当硅蒸汽通过坩埚上部开孔或者是坩埚与坩埚盖的间隙,逃出坩埚时,会在坩埚外的保温材料内部结晶,生长小的碳化硅颗粒,一般晶型为3C-SiC。这些新生成的碳化硅颗粒,具有碳化硅的特性,即高导热性。这些小碳化硅颗粒会导致保温材料的保温性能恶化,随着晶体的生长,保温性能逐渐丧失。高纯的保温材料价格昂贵,硅蒸汽挥发会严重缩短保温材料的使用寿命,导致长晶成本增加。所以在长晶过程中,抑制硅蒸汽的挥发,是很急迫要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题,本技术提供了一种在液相法生长碳化硅晶体中能够防止硅蒸汽从石墨坩埚和坩埚盖的缝隙处溢出的石墨坩埚,能有效提高坩埚的保温层的寿命。为实现上述目的,本技术所采用的技术方案是:一种液相法生长碳化硅晶体用的石墨坩埚,包括坩埚体、盖在坩埚体上端的坩埚盖,其特征在于:在所述坩埚体上端的内侧壁上对应于坩埚体与坩埚盖之间的缝隙处设有一沿坩埚体内侧壁周向设置的环槽,所述环槽开口向上,所述环槽的内侧边与坩埚体的内侧壁封闭连接,坩埚体与坩埚盖之间的缝隙位于所述环槽内。本技术中,在生长碳化硅晶体在坩埚体内对应坩埚体与坩埚盖之间的缝隙处所设置的环槽可在碳化硅生产过程中阻挡坩埚内的硅蒸汽从石墨坩埚和坩埚盖的缝隙处溢出石墨坩埚,防止溢出的硅蒸汽使外侧的保温材料的保温性能恶化。进一步的,所述环槽内放置有高纯石墨。通过在环槽内放置高纯石墨,硅蒸汽可以在此与槽内的高纯石墨进行反应,生成碳化硅颗粒,进一步防止硅蒸汽从石墨坩埚和坩埚盖的缝隙处溢出石墨坩埚。为进一步防止硅蒸汽从石墨坩埚和坩埚盖的缝隙处溢出石墨坩埚,所述环槽的外侧边的上沿高度与坩埚体与坩埚盖之间的缝隙处平齐或高于该缝隙。为便于籽晶轴进出坩埚,所述的环槽的外侧边的直径大于坩埚盖上的开孔的直径。本技术的有益效果是:本技术结构通过在坩埚体内对应坩埚体与坩埚盖之间的缝隙处设置环槽可有效阻挡坩埚内的硅蒸汽从石墨坩埚和坩埚盖的缝隙处溢出石墨坩埚,防止溢出的硅蒸汽使外侧的保温材料的保温性能恶化;通过在环槽内放置高纯石墨,可使硅蒸汽在环槽内与槽内的高纯石墨进行反应,生成碳化硅颗粒,进一步防止硅蒸汽从石墨坩埚和坩埚盖的缝隙处溢出石墨坩埚。本技术结构简单,通过简单的结构设计,能够有效防止坩埚内的硅蒸汽自石墨坩埚和坩埚盖的缝隙处溢出,能够大大提高坩埚外的保温层的使用寿命,有利于降低生产成本。附图说明图1为本技术的结构示意图;图中:1是坩埚盖、2是环槽,3是坩埚本体,4是保温层。具体实施方式下面通过具体实施例并结合附图对本技术作进一步的说明。如图1所示,一种液相法生长碳化硅晶体用的石墨坩埚,包括坩埚体3、盖在坩埚体3上端的坩埚盖1,坩埚盖1上有开孔,在所述坩埚体3上端的内侧壁上对应于坩埚体3与坩埚盖1之间的缝隙处设有一沿坩埚体内侧壁周向设置的环槽2,所述环槽2开口向上,环槽2的内侧边与坩埚体3的内侧壁封闭连接,环槽2的外侧边、底边、坩埚体的内侧壁共同形成下部封闭、开口向上的凹槽,坩埚体3与坩埚盖1之间的缝隙位于所述环槽2内。优选的是,所述环槽2的外侧边的上沿高度与坩埚体3与坩埚盖1之间的缝隙处平齐或高于该缝隙。所述的环槽2的外侧边的直径大于坩埚盖1上的开孔的直径。在所述环槽2内放置有高纯石墨。本实施例中的其他部分采用现有技术,在此不再赘述。本文档来自技高网...
一种液相法生长碳化硅晶体用的石墨坩埚

【技术保护点】
一种液相法生长碳化硅晶体用的石墨坩埚,包括坩埚体(3)、盖在坩埚体(3)上端的坩埚盖(1),其特征在于:在所述坩埚体(3)上端的内侧壁上对应于坩埚体(3)与坩埚盖(1)之间的缝隙处设有一沿坩埚体内侧壁周向设置的环槽(2),所述环槽(2)开口向上,所述环槽(2)的内侧边与坩埚体(3)的内侧壁封闭连接,坩埚体(3)与坩埚盖(1)之间的缝隙位于所述环槽(2)内。

【技术特征摘要】
1.一种液相法生长碳化硅晶体用的石墨坩埚,包括坩埚体(3)、盖在坩埚体(3)上端的坩埚盖(1),其特征在于:在所述坩埚体(3)上端的内侧壁上对应于坩埚体(3)与坩埚盖(1)之间的缝隙处设有一沿坩埚体内侧壁周向设置的环槽(2),所述环槽(2)开口向上,所述环槽(2)的内侧边与坩埚体(3)的内侧壁封闭连接,坩埚体(3)与坩埚盖(1)之间的缝隙位于所述环槽(2)内。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱灿高超李斌窦文涛
申请(专利权)人:山东天岳先进材料科技有限公司
类型:新型
国别省市:山东;37

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