The invention relates to a method for SiC single crystal can realize real-time temperature field adjustment device and growth of SiC crystals grown by using the device, the device comprises a heating furnace arranged on the stove frame, one side in the heating furnace in the top of the grate is provided with a supporting frame, the support frame is glidingly connected with a loading frame, the truck frame including the coil holder and the carrier arm, the coil fixing frame comprises a fixed frame ring, ring fixing frame is provided with a coil support ring, the fixed frame and the load arm is fixedly connected with the coil bracket is provided with an induction coil, a ring fixing frame, coil bracket and induction coil is sleeved on the periphery of the heating boiler, induction coil electrical connection transformer. Crystal growth, induction coil up and down along the axial direction to move smoothly, the temperature field and the growth interface move simultaneously, solves the SiC crystal growth process, front temperature gradually increased and radial temperature gradually increase the problem, to avoid the occurrence of SiC single crystal growth temperature change caused by the multi type.
【技术实现步骤摘要】
一种能实现温度场实时调整的SiC单晶生长装置及利用该装置生长SiC单晶的方法
本专利技术涉及一种能实现温度场实时调整的SiC单晶生长装置及利用该装置生长SiC单晶的方法,属于晶体生长设备
技术介绍
SiC晶体与诸多其他半导体单晶材料相比,其具有硬度高(仅次于金刚石)、热导率高(4.9W/cm·K)、热膨胀系数低(3.1-4.5×10-6/K)、禁带宽度大(2.40-3.26eV)、饱和漂移速度高(2.0-2.5×107cm/s),临界击穿场强大(2~3×106V/cm)、化学稳定性高、抗辐射能力强等优异性能。这些优异的性能使SiC半导体器件能在高温、高压、强辐射的极端环境下工作,具有广阔的应用前景,并对未来半导体产业的发展产生重要影响。物理气相传输法(PhysicalVaporTransport-PVT)是目前生长SiC晶体的主流方法,即将SiC晶片贴在石墨坩埚盖上或顶端用作籽晶,石墨坩埚内装有作为生长原料的SiC粉末,生长温度控制在2273K到2773K之间,生长原料分解成气相组分后在石墨坩埚内部轴向温度梯度的驱动下输运到籽晶处结晶生长SiC晶体。目前,传统的SiC晶体生长系统常用的加热方法是中频感应加热,整个生长过程中将石墨坩埚外围缠绕好保温材料后放置于石英生长腔体内,腔体外绕有感应线圈,线圈通交流电后产生交变磁场,石墨坩埚在交变磁场中产生涡流电,从而加热生长原料和籽晶。对于高质量单晶生长,人们普遍认为温度场分布对质量控制是具有决定性的影响因素。而对于SiC单晶生长,一旦确定了保温材料的配置,温度场分布则主要依赖于坩埚与感应线圈的相对位置。S ...
【技术保护点】
一种能实现温度场实时调整的SiC单晶生长装置,包括设置在炉架上的加热炉,加热炉内设置有生长腔,其特征在于,在炉架上方位于加热炉的一侧设置有支撑架,支撑架滑动连接有载重架,所述的载重架包括线圈固定架和载重架臂,所述线圈固定架包括圆环固定架,圆环固定架上设置有线圈支架,圆环固定架与载重架臂固定连接,在线圈支架上设置有感应线圈,圆环固定架、线圈支架及感应线圈套设在加热炉外围,感应线圈电连接中频变压器。
【技术特征摘要】
1.一种能实现温度场实时调整的SiC单晶生长装置,包括设置在炉架上的加热炉,加热炉内设置有生长腔,其特征在于,在炉架上方位于加热炉的一侧设置有支撑架,支撑架滑动连接有载重架,所述的载重架包括线圈固定架和载重架臂,所述线圈固定架包括圆环固定架,圆环固定架上设置有线圈支架,圆环固定架与载重架臂固定连接,在线圈支架上设置有感应线圈,圆环固定架、线圈支架及感应线圈套设在加热炉外围,感应线圈电连接中频变压器。2.根据权利要求1所述的能实现温度场实时调整的SiC单晶生长装置,其特征在于,所述的载重架臂的端头部固定连接有滑块,支撑架上设置有导轨,滑块嵌设在导轨内,载重架臂为横T字形,载重架臂上设置有螺纹孔,螺纹孔内设置有丝杠,丝杠由平移电机驱动转动。3.根据权利要求1所述的能实现温度场实时调整的SiC单晶生长装置,其特征在于,所述的线圈固定架为向上延伸的竖杆,竖杆为4个,呈圆形均匀对称固定在圆环固定架上,感应线圈套设在4个竖杆外侧。4.根据权利要求1所述的能实现温度场实时调整的SiC单晶生长装置,其特征在于,所述的平移电机通过电机固定架固定在支撑架上,所述的平移电机为步进电机,功率为400-500w,最大电流为6.0A,步进电机的步进速度0.1°~10°/步,连续可调。5.根据权利要求1所述的能实现温度场实时调整的SiC单晶生长装置,其特征在于,感应线圈内...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡小波,杨祥龙,彭燕,陈秀芳,徐现刚,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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