The invention relates to a SiC single crystal growth system for continuous feeding, mainly including: a growing furnace, a crucible and a transmission device, wherein the crucible comprises an upper crucible and a lower crucible, wherein the upper crucible is fixed to the upper part of the furnace cavity, and the top of the crucible is fixed on the top of the crucible; the lower crucible is located under the furnace chamber. A SiC powder is arranged in the lower crucible, and a plurality of the lower crucible are separately arranged on the transmission device, and the plurality of the lower crucible is alternately raised to the upper part of the furnace cavity through the transmission device to connect the upper crucible with the upper crucible to carry out the continuous replacement of the SiC powder. In the invention, the crucible is separated into two parts, the upper part is fixed and the lower powder is installed. After the crystal grows to a certain stage, the powder is replaced by the powder which is consumed in the lower part of the drive device, and the powder can be replaced continuously during the crystal growth, and the continuous growth of the crystal and the reduction of the C inclusions are realized.
【技术实现步骤摘要】
一种持续供料的SiC单晶生长系统
本专利技术属于SiC单晶生长
,具体涉及一种持续供料的SiC单晶生长系统。
技术介绍
SiC作为宽带隙半导体材料以其高的禁带宽度(为Si的3倍),高的击穿临界场强(约为Si的9倍),高电子饱和漂移速度(为Si的2倍)和高热导率(约为Si的3倍),小的介电常数,以及抗辐射能力强,结实耐磨损等特性而成为制作高频、大功率、耐高温和抗辐射器件的理想材料。因而成为当前广泛研究的材料之一。在SiC单晶生长技术方面,目前国际上主要采用物理气相输运(PVT)生长SiC单晶,其主要原理是Si-C体系在高温下的升华和再结晶。在对Si-C体系中气相物种的热力学平衡过程进行研究发现,SiC生长体系中的主要物种为Si,Si2C,SiC2,在一定的晶体生长所需温度范围内,3个物种的分压按Si-SiC2-Si2C顺序递减,Si的分压最大。由于粉料质量是一定的,Si物质流传输会随着生长过程的增加不断衰减,即Si会过早的升华,剩余的粉料会过早的发生碳化。加上坩埚内粉料温度的差异,坩埚壁处温度过热,会加剧这一过程,使得在SiC生长的中后期,大量粉料中的C颗粒被携带到晶体表面,晶体中的C包裹物增多。同时由于C包裹物的影响,SiC单晶后期结晶质量变差,衍生出许多微管,位错等缺陷,甚至出现多晶。这也导致了PVT法生长的SiC晶体不能生长的很厚,影响了产率,增加了成本。而现有技术大部分使用如钽等的碳吸收剂,吸收坩埚边缘等处的碳化粉料,降低粉料碳化程度,从而减少包裹物源的产生,或者在生长腔内使用多孔石墨网来阻挡碳颗粒的输运,减少到达晶体生长面的碳颗粒浓度,从而减 ...
【技术保护点】
一种持续供料的SiC单晶生长系统,包括:生长炉、坩埚和传动装置,其特征在于,其中,所述坩埚包括:上坩埚和下坩埚,其中,所述上坩埚固定于炉腔的上部,在所述上坩埚内的顶部固定有籽晶;所述下坩埚位于炉腔的下部,在所述下坩埚内设有SiC粉料,且多个所述下坩埚分别设置于所述传动装置上,通过所述传动装置将所述多个下坩埚交替上升至炉腔的上部与所述上坩埚连接,进行所述SiC粉料的持续替换。
【技术特征摘要】
1.一种持续供料的SiC单晶生长系统,包括:生长炉、坩埚和传动装置,其特征在于,其中,所述坩埚包括:上坩埚和下坩埚,其中,所述上坩埚固定于炉腔的上部,在所述上坩埚内的顶部固定有籽晶;所述下坩埚位于炉腔的下部,在所述下坩埚内设有SiC粉料,且多个所述下坩埚分别设置于所述传动装置上,通过所述传动装置将所述多个下坩埚交替上升至炉腔的上部与所述上坩埚连接,进行所述SiC粉料的持续替换。2.根据权利要求1所述的SiC单晶生长系统,其特征在于,所述传动装置包括:传动机、传动杆和支撑板,其中,所述传动杆一端伸入炉体与所述支撑板相连,所述下坩埚设置于所述支撑板上,所述传动杆的另一端位于炉外且与所述传动机相连。3.根据权利要求2所述的SiC单晶生长系统,其特征在于,所述传动杆与炉体的连接处采用密封件进行密封。4.根据权利要求2所述的SiC单晶生长系统,其特征在于,所述上坩埚和下坩埚进行卡接。5.根据权利要求2所述的SiC单晶生长系统,其特征在于,还包括:设置于炉腔的隔热层和感应线圈,其中,所述坩埚设置于所述隔热层内,所述感应线圈设置于所述隔热层的外部。6.根据权利要求5所述的SiC单晶生长系统,其特征在于,所...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘新辉,杨昆,路亚娟,牛晓龙,郑清超,
申请(专利权)人:河北同光晶体有限公司,
类型:发明
国别省市:河北,13
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。