The utility model discloses a crucible device for growing aluminum nitride single crystals by physical vapor transmission method, which comprises a crucible body for placing an aluminum nitride powder source/aluminum nitride sinter, a crucible cover at the top of the crucible body, a seed crystal table located below the crucible cover in the crucible body, and a flow guiding device arranged below the seed crystal table. The heat shield is used to guide the heat to the edge of the seed crystal platform, so that the edge temperature of the seed crystal platform is higher than the center temperature of the seed crystal platform. The utility model relates to a crucible device for growing aluminum nitride single crystal, by setting a flow-guiding heating cover, the edge temperature of the seed crystal platform is higher than the center temperature of the seed crystal platform, and the formation of polycrystals at the edge of the seed crystal platform is effectively restrained; the center temperature of the seed crystal platform is relatively low, which provides favorable conditions for the seed crystal to induce the growth of AlN single crystal; The heat shield concentrates the gas to the center of the seed crystal table, which effectively inhibits the formation of polycrystals around the seed crystal.
【技术实现步骤摘要】
一种通过物理气相传输法生长氮化铝单晶的坩埚装置
本技术涉及一种通过物理气相传输法生长氮化铝单晶的坩埚装置。
技术介绍
第三代半导体材料氮化铝(AlN)禁带宽度为6.2eV,在紫外/深紫外发光波段具有独特优势,是紫外LED最佳衬底材料之一。同时,因其较高的击穿场强、较高的饱和电子漂移速率以及高的导热、抗辐射能力,AlN也可满足高温/高频/高功率电子器件的设计要求,在电子、印刷、生物、医疗、通讯、探测、环保等领域具有巨大的应用潜力。几乎难溶于任何液体,且熔点在2800℃以上,无法通过传统的溶液法、熔体法获得。利用AlN粉源材料在1800℃以上发生升华的特点,可以通过物理气相传输法获得AlN体材料。此方法以粉源表面与生长界面之间的温度梯度为驱动力,使氮蒸汽与铝蒸汽从高温区传输至低温区,在微过饱和状态下结晶得到AlN单晶。同质外延是得到高质量大尺寸AlN单晶的有效方法,用这种方法生长的晶体内应力小,缺陷密度低,但由于籽晶定向、籽晶粘结及温场分布等问题,籽晶周围易形成多晶,影响生长单晶尺寸及成品率。根据氮化铝晶体生长热力学及动力学计算得出,晶体生长速率与长晶气氛压强、长晶温度及长晶区温差有关。其中长晶温度越高、温差越大及挥发沉积距离越短,长晶速率越高。而籽晶粘结的籽晶台径向温差及过饱和度直接影响着晶体的形核数量,较小的径向温差及合理的过饱和度分布有利于减小形核数量,形成高质量的单晶。且由于实验后需要从籽晶台上取下晶体,容易造成籽晶台损毁,不利于籽晶台的重复使用,增加制造成本,因此设计适宜的坩埚装置对生长优质的AlN单晶至关重要。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种通过 ...
【技术保护点】
1.一种通过物理气相传输法生长氮化铝单晶的坩埚装置,其特征在于:包括用于放置氮化铝粉源/氮化铝烧结体的坩埚本体、设于所述坩埚本体顶部的坩埚盖、设于所述坩埚本体中的位于所述坩埚盖下方的籽晶台、设于所述籽晶台下方的导流加热罩,所述导流加热罩沿远离所述籽晶台的方向向下逐渐径向张开,所述导流加热罩位于所述氮化铝粉源/氮化铝烧结体的上方,所述导流加热罩,可作为发热源,用于将热量导向所述籽晶台的边缘,使所述籽晶台的边缘温度大于所述籽晶台的中心温度。
【技术特征摘要】
1.一种通过物理气相传输法生长氮化铝单晶的坩埚装置,其特征在于:包括用于放置氮化铝粉源/氮化铝烧结体的坩埚本体、设于所述坩埚本体顶部的坩埚盖、设于所述坩埚本体中的位于所述坩埚盖下方的籽晶台、设于所述籽晶台下方的导流加热罩,所述导流加热罩沿远离所述籽晶台的方向向下逐渐径向张开,所述导流加热罩位于所述氮化铝粉源/氮化铝烧结体的上方,所述导流加热罩,可作为发热源,用于将热量导向所述籽晶台的边缘,使所述籽晶台的边缘温度大于所述籽晶台的中心温度。2.根据权利要求1所述的一种通过物理气相传输法生长氮化铝单晶的坩埚装置,其特征在于:所述导流加热罩的上端与所述籽晶台之间间隙分布。3.根据权利要求1所述的一种通过物理气相传输法生长氮化铝单晶的坩埚装置,其特征在于:所述导流加热罩的下端沿其周向抵触于所述坩埚本体的内侧周部。4.根据权利要求1所述的一种通过物理气相传输法生长氮化铝单晶的坩埚装置,其特征在于:所述坩埚本体包括第一本体、设于所述第一本体上方的第二本体,所述第一本体的内径小于所述第二本体的内径,所述导流加热罩的下端抵设于所述第一本体的顶端。5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴亮,黄嘉丽,贺广东,黄毅,雷丹,王琦琨,王智昊,龚加玮,
申请(专利权)人:苏州奥趋光电技术有限公司,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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