一种用于快速制备SiC粉料的装置制造方法及图纸

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型专利技术提供了一种用于快速制备SiC粉料的装置，包括：红外测温仪、上盖、下盖、提拉装置、进气口、合成炉腔、副炉室、出气口、感应加热装置、石墨坩埚以及包围在石墨坩埚外部的保温材料，其中，所述提拉装置可以替换为可升降托盘。通过使用提拉装置或者可升降托盘，可以实现粉料合成后坩埚快速降温，从而，提高SiC粉料合成效率以及设备的利用率。

A device for rapid preparation of SiC powder

Aiming at the problems existing in the prior art, the utility model provides a method for rapid preparation device, SiC powder including: infrared thermometer, the upper cover and the lower cover, lifting device, air inlet, synthesis furnace chamber, auxiliary furnace chamber, air outlet, induction heating device, Shi Mogan and Guo surrounded by insulation the external material, graphite crucible, the lifting device can be replaced by the lifting tray. By using the lifting device or the lifting tray, the crucible can be rapidly cooled after the powder is synthesized, thereby improving the synthesis efficiency of the SiC powder and the utilization ratio of the equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种用于快速制备SiC粉料的装置
本技术涉及一种高频器件应用领域，主要涉及一种用于快速制备SiC粉料的装置。
技术介绍
作为第三代宽带隙半导体材料的一员，相对于常见Si和GaAs等半导体材料，碳化硅材料具有禁带宽度大、载流子饱和迁移速度高，热导率高、临界击穿场强高等诸多优异的性质。基于这些优良的特性，碳化硅材料是制备高温电子器件、高频、大功率器件更为理想的材料。特别是在极端条件和恶劣条件下应用时，SiC器件的特性远远超过了Si器件和GaAs器件。同时SiC另一种宽禁带半导体材料GaN最好的衬底材料，使用SiC衬底制备的GaN基白光LED发光效率远高于传统的Si及蓝宝石衬底。物理气相传输方法（PVT）是目前制备SiC单晶最为常用的方法，其基本原理为SiC粉料升华生长组分在籽晶上沉积生长实现SiC单晶的生长；目前，制备用于SiC单晶生长的粉料的方法为使用Si粉和C粉混合物进行自蔓延反应合成，使用该方法合成温度需高于上述自蔓延反应的点火温度（约1200℃），为使反应充分进行，通常会采用不低于1800℃的温度合成，粉料合成完成后，在进行下一个炉次的合成前需等待坩埚温度降低至室温。但是，常规的合成装置在降温阶段，由于坩埚无法与保温材料脱离，坩埚外侧仍包裹保温材料使降温速度较慢，这会消耗大量的降温时间，由此，导致了SiC粉料合成效率低及合成装置利用率低等问题。因此，如何设计出一种合成效率高、降温速度快的制备SiC粉料的装置，成为目前急需解决的难题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种用于快速制备SiC粉料的装置，通过使用提拉装置或者可升降托盘，可以实现粉料合成后坩埚快速降温，从而，提高SiC粉料合成效率以及设备的利用率。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种用于快速制备SiC粉料的装置，其特征在于，包括：红外测温仪、上盖、下盖、提拉装置、进气口、合成炉腔、副炉室、出气口、感应加热装置、石墨坩埚以及包围在石墨坩埚外壁的保温材料，其中，所述副炉室为中空结构，设置在所述合成炉腔的正上方，所述副炉室的直径大于所述石墨坩埚的直径，所述副炉室的高度大于所述石墨坩埚的高度，所述副炉室用于对所述石墨坩埚进行整体降温处理；所述提拉装置安装在所述上盖的中间位置，底部与所述石墨坩埚的顶部为可拆卸固定连接，用于提拉所述石墨坩埚在竖直方向上移动至所述副炉室；所述红外测温仪，用于测量所述石墨坩埚的温度；所述石墨坩埚，放置在所述合成炉腔的内部，用于SiC晶体的生长；所述感应加热装置，设置在所述合成炉腔的外部，用于加热所述合成炉腔。进一步的，所述提拉装置为中空结构的提拉杆，所述提拉杆上部设有出水口和进水口，用于冷却水的通入。进一步的，所述提拉杆的顶部设有透明的测温窗，所述石墨坩埚顶部的保温材料设有测温孔，用于连接所述红外测温仪与所述石墨坩埚；所述红外测温仪，用于捕捉所述石墨坩埚顶部辐射出的红外光来测量所述石墨坩埚顶部的温度。进一步的，所述提拉装置的底部设有石墨提拉头，所述石墨提拉头与所述石墨坩埚的顶部进行可拆卸固定连接。进一步的，所述提拉装置与所述石墨坩埚的顶部的可拆卸固定连接方式，包括但不限于通过螺纹连接。进一步的，所述提拉装置可以替换为可升降托盘，所述可升降托盘固定安装在所述石墨坩埚的底部，用于将所述石墨坩埚推入到所述副炉室。进一步的，所述上盖中间设有一个测温窗，用于所述红外测温仪捕捉所述石墨坩埚顶部辐射出的红外光来测量所述石墨坩埚顶部的温度。进一步的，所述副炉室设有水道、进水口和出水口，用于冷却水的通入。进一步的，所述保温材料为石墨毡。进一步的，还包括真空泵，与所述出气口连接。本技术的有益效果如下：针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种用于快速制备SiC粉料的装置，通过使用提拉装置或者可升降托盘，可以实现粉料合成后坩埚快速降温，从而，提高SiC粉料合成效率以及设备的利用率。附图说明图1为本技术的包含提拉装置的剖面示意图。图2为本技术的包含提拉装置的结构示意图。图3为本技术的包含可升降托盘的结构示意图。其中，1、红外测温仪，2、提拉装置，3、上盖，4、副炉室，5、炉壁，6、感应加热线圈，7、侧面和底部保温材料，8、石墨坩埚，9、粉料，10、顶部保温材料，11、出气口，12、进气口，13、提拉装置的出水口，14、提拉装置的进水口，15、副炉室的进水口，16、副炉室的出水口，17、石墨提拉头,18、侧温窗，19、可升降托盘，20、固定托盘，21、下盖。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合具体实施例对本技术作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种用于快速制备SiC粉料的装置，通过使用提拉装置或者可升降托盘，可以实现粉料合成后坩埚快速降温，从而，提高SiC粉料合成效率以及设备的利用率。本技术提供了一种用于快速制备SiC粉料的装置，如图1所示，包括：红外测温仪1、上盖3、下盖21、提拉装置2、进气口12、合成炉腔、副炉室4、出气口11、感应加热装置6、石墨坩埚8以及包围在石墨坩埚外部的保温材料，所述副炉室，用于对所述石墨坩埚进行整体降温处理；所述提拉装置，用于提拉所述石墨坩埚在竖直方向上移动至所述副炉室；所述红外测温仪，用于测量所述石墨坩埚的温度；所述石墨坩埚，放置在所述合成炉腔的内部，用于SiC晶体的生长；所述感应加热装置6，设置在所述合成炉腔的外部，用于加热所述合成炉腔。根据本技术的具体实施例，如图1所示，所述副炉室为中空结构，设置在所述合成炉腔的正上方，用于对所述石墨坩埚进行整体降温处理。根据本技术具体的一些实施例，所述副炉室的直径大于所述石墨坩埚的直径，所述副炉室的高度大于所述石墨坩埚的高度，以便于将所述石墨坩埚整体放置到所述副炉室内部进行降温处理；所述副炉室设有水道、进水口15和出水口16，用于冷却水的通入。由此，可以实现粉料合成后所述石墨坩埚快速降温，从而，提高SiC粉料合成效率以及设备的利用率。根据本技术的具体实施例，如图1和2所示，所述提拉装置，用于提拉所述石墨坩埚在竖直方向上移动至所述副炉室。根据本技术具体的一些实施例，所述提拉装置安装在所述上盖的中间位置，底部与所述石墨坩埚的顶部为可拆卸固定连接；进一步的，所述提拉装置的底部设有石墨提拉头17，所述石墨提拉头与所述石墨坩埚的顶部进行可拆卸固定连接。优选的，所述提拉装置与所述石墨坩埚的顶部的可拆卸固定连接方式，包括但不限于通过螺纹连接。根据本技术具体的一些实施例，如图2所示，所述提拉装置为中空结构的提拉杆，所述提拉杆上部设有出水口13和进水口14，用于冷却水的通入。由此，可以实现粉料合成后所述石墨坩埚快速降温，从而，提高SiC粉料合成效率以及设备的利用率。根据本技术的具体实施例，原料9置于所述石墨坩埚的底部，所述石墨坩埚通过螺纹连接的固定方式与所述提拉装置的石墨提拉头固定连接。当SiC粉料9合成后，开始沿着竖直方向向上提拉所述提拉装置，所述石墨坩埚随着所述提拉杆移动而向上移动，直到整个所述石墨坩埚进入到所述副炉室，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于快速制备SiC粉料的装置，其特征在于，包括：红外测温仪、上盖、下盖、提拉装置、进气口、合成炉腔、副炉室、出气口、感应加热装置、石墨坩埚以及包围在石墨坩埚外壁的保温材料，其中，所述副炉室为中空结构，设置在所述合成炉腔的正上方，所述副炉室的直径大于所述石墨坩埚的直径，所述副炉室的高度大于所述石墨坩埚的高度，所述副炉室用于对所述石墨坩埚进行整体降温处理；所述提拉装置安装在所述上盖的中间位置，底部与所述石墨坩埚的顶部为可拆卸固定连接，用于提拉所述石墨坩埚在竖直方向上移动至所述副炉室；所述红外测温仪，用于测量所述石墨坩埚的温度；所述石墨坩埚，放置在所述合成炉腔的内部，用于SiC晶体的生长；所述感应加热装置，设置在所述合成炉腔的外部，用于加热所述合成炉腔。

【技术特征摘要】
1.一种用于快速制备SiC粉料的装置，其特征在于，包括：红外测温仪、上盖、下盖、提拉装置、进气口、合成炉腔、副炉室、出气口、感应加热装置、石墨坩埚以及包围在石墨坩埚外壁的保温材料，其中，所述副炉室为中空结构，设置在所述合成炉腔的正上方，所述副炉室的直径大于所述石墨坩埚的直径，所述副炉室的高度大于所述石墨坩埚的高度，所述副炉室用于对所述石墨坩埚进行整体降温处理；所述提拉装置安装在所述上盖的中间位置，底部与所述石墨坩埚的顶部为可拆卸固定连接，用于提拉所述石墨坩埚在竖直方向上移动至所述副炉室；所述红外测温仪，用于测量所述石墨坩埚的温度；所述石墨坩埚，放置在所述合成炉腔的内部，用于SiC晶体的生长；所述感应加热装置，设置在所述合成炉腔的外部，用于加热所述合成炉腔。2.如权利要求1所述的一种用于快速制备SiC粉料的装置，其特征在于，所述提拉装置为中空结构的提拉杆，所述提拉杆上部设有出水口和进水口，用于冷却水的通入。3.如权利要求2所述的一种用于快速制备SiC粉料的装置，其特征在于，所述提拉杆的顶部设有透明的测温窗，所述石墨坩埚顶部的保温材料设有测温孔，用于连接所述红外测温仪与所述石墨坩埚；所述红外测温仪，用于捕捉所述石墨坩埚顶部辐射出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昆，高宇，郑清超，
申请(专利权)人：河北同光晶体有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13