一种坩埚下降法生长氧化镓体单晶的生长装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种坩埚下降法生长氧化镓体单晶的生长装置，装置包括单晶炉、铱金坩埚、热场部件、气氛控制单元，热场部件围绕铱金坩埚设置，由独立加热的上温区和下温区组成。本装置采用上、下双温区独立加热，上温区为高温区具有较小的轴向温度梯度，能够有效控制由于熔体温度过高而导致氧化镓原料分解挥发的加剧；下温区为低温区，能够对晶体进行原位退火减少晶体内部应力，上、下温区加热功率相互匹配调节能够更灵活地调控热场的轴向、径向温度梯度。与现有技术相比，本实用新型专利技术能够有效抑制高温晶体生长过程中氧化镓原料的分解挥发，提高晶体的结晶完整性，延长坩埚使用寿命。延长坩埚使用寿命。延长坩埚使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种坩埚下降法生长氧化镓体单晶的生长装置


[0001]本技术属于晶体生长
，具体涉及一种坩埚下降法生长氧化镓体单晶的生长装置。

技术介绍

[0002]氧化物半导体β
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Ga2O3单晶具有禁带宽度大(～4.9eV)、理论击穿场强高(8MV/cm)等显著优势，在高耐压低损耗功率器件、日盲探测器、高亮度LED等领域具有重要潜在应用价值。近年来β
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Ga2O3晶体生长技术的突破性进展极大地推动了相关薄膜外延和器件的研究，氧化镓肖特基二极管、MOSFET器件性能迅速提升，目前水平及垂直氧化镓肖特基二极管分别取得了超过3kV和2.2kV的击穿电压，MOSFET器件击穿电压达到1.85kV。
[0003]相对于SiC、GaN等第三代半导体材料而言，β
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Ga2O3能够采用熔体法制备体单晶，生长成本较低。β
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Ga2O3晶体的生长难点在于在高温缺氧环境下氧化镓发生分解挥发，会影响晶体生长的稳定性和结晶质量，并且β
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Ga2O3易于形成孪晶、小角晶界、解理开裂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坩埚下降法生长氧化镓体单晶的生长装置，其特征在于，包括：单晶炉；铱金坩埚(13)，位于所述单晶炉的中心，用于容纳氧化镓原料；热场部件，围绕所述铱金坩埚(13)设置，由独立加热的上温区和下温区组成；及气氛控制单元，用于调节所述单晶炉内生长气氛。2.根据权利要求1所述的一种坩埚下降法生长氧化镓体单晶的生长装置，其特征在于，所述热场部件水平且同中心安装，包括围绕所述铱金坩埚(13)设置的金属发热体、由氧化锆材料制成的保温构件群、围绕所述保温构件群侧部设置的感应加热线圈，其中，所述上温区和下温区之间由氧化锆陶瓷隔板(5)隔开，所述上温区包括上发热体(11)、上感应线圈(2)，所述下温区包括下发热体(16)、下感应线圈(6)。3.根据权利要求2所述的一种坩埚下降法生长氧化镓体单晶的生长装置，其特征在于，所述金属发热体为带铱金涂层的钨发热体，发热体的铱金涂层厚度为0.05
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0.2mm，所述上发热体(11)配有上盖板且总高度为130
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160mm，所述下发热体(16)总高度为90
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120mm。4.根据权利要求2所述的一种坩埚下降法生长氧化镓体单晶的生长装置，其特征在于，所述氧化锆陶瓷隔板(5)厚度为10
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15mm，氧化锆陶瓷隔板(5)与铱金坩埚(13)的水平间距为5
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10mm。5.根据权利要求2所述的一种坩埚下降法生长氧化镓体单晶的生长装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐慧丽，徐军，罗平，吴锋，王庆国，张超逸，薛艳艳，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：