一种籽晶上置改进型热交换法生长高温氧化物晶体装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种籽晶上置改进型热交换法生长高温氧化物晶体装置及方法，包括：将泡生法、提拉法(CZ)、热交换法(HEM)、温梯法(TGT)、坩埚下降法和泡生法(KY法)结合在一起，创造一个采用了自上而下气体从炉膛顶部的正中心流入、通过规划流动、确保绝对的均匀和对称的从底部中心流出、通过调节不同阶段气体流量和真空泵抽气速度来达到不同生长阶段各个部位的梯度的特殊高温真空晶体炉，通过装炉、抽真空、导入流动保护性气体、升温化料、洗籽晶、改变气体进出比例实时梯度调节、提拉法下种、“缩径工艺”、增加气体流量的热交换法“放肩工艺”、晶体生长界面控制(把凸界面调节成为微凸或接近平界面)、HEM热交换结合KY技术等径生长(优化称重控径技术)、KY法收尾&脱坩埚、逐步增加保护气体压力的原位退火。根据本发明专利技术，将现有方法结合生产处大尺寸高温氧化物晶体。现有方法结合生产处大尺寸高温氧化物晶体。现有方法结合生产处大尺寸高温氧化物晶体。

【技术实现步骤摘要】
一种籽晶上置改进型热交换法生长高温氧化物晶体装置及方法


[0001]本专利技术涉及高温氧化物晶体生长的
，特别涉及一种籽晶上置改 进型热交换法生长高温氧化物晶体装置及方法。

技术介绍

[0002]目前，现有的高温氧化物晶体生长方法常用主要有五种：提拉法、热交换 法、坩埚下降法、温度梯度法和泡生法。提拉法方法的缺点是：1、同等坩埚 条件下，晶体较小，直径不超过坩埚50％，2、由于梯度较大，生长界面过分 的凸起，热应力大、位错增值引起位错密度过大，单晶性不好；3、温度梯度 大，能耗高。热交换法的缺点是：设备条件要求高，整个工艺复杂，晶体生 长周期长、需要大量氦气作冷却剂，成本高，温度梯度分布与重力场相反， 不利于排杂，晶体与坩埚接触，晶体的应力大，并容易寄生成核引起多晶， 晶体生长不能实时控制和观察及生长界面过凸，热应力和位错过大。坩埚下 降法的缺点是：不宜用于负膨胀系数的材料，以及液体密度大于固体密度的 材料，由于坩埚作用，容易形成应力，寄生成核和污染，不易于观察及下降 机构存在机械扰动；温度梯度法的缺点温度梯度分布与重力场相反，不利于 排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种籽晶上置改进型热交换法生长高温氧化物晶体的装置，其特征在于，包括：提拉机构(101)、与所述提拉机构(101)固接的旋转机构(102)、与所述旋转机构(102)固接的称重机构(103)及与所述称重机构(103)固接的水冷晶杆(104)，所述水冷晶杆(104)远离提拉机构(101)的一端设置有真空腔室(301)，所述真空腔室(301)内设置有支撑平台(204)，所述支撑平台(204)侧面均设置有保温层(305)，支撑平台(204)的中间部位设置有下保温层(307)，所述下保温层(307)上设置有U型发热体(303)，所述U型发热体(303)内设置有坩埚(304)，所述坩埚(304)上设置有上保温层(302)，且水冷晶杆(104)远离提拉机构(101)的一端设置于上保温层(302)中。2.如权利要求1所述的一种籽晶上置改进型热交换法生长高温氧化物晶体的方法，其特征在于，所述真空腔室(301)上端开设有进气口(201)，真空腔室(301)的下端开设有抽气口(202)。3.如权利要求1或2所述的一种籽晶上置改进型热交换法生长高温氧化物晶体的方法，其特征在于，包括下步骤：S1、将原料装入晶体炉的坩埚(304)内，将籽晶固定在的水冷晶杆(104)的底端部，盖上晶体炉的上炉盖，将晶体腔室炉内抽成1.0
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10
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1Pa；S2、用(惰性气体和还原气体)混合气体流动气氛充入炉内，保持炉内真空度合适范围(1～500Pa)，坩埚(304)壁上的U型发热体(303)通电，以1500～5000W/h的速率加热，直到坩埚(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鼎雯，黄小卫，邵明国，田化民，
申请(专利权)人：上海欣黎机电科技有限公司黄小卫，
类型：发明
国别省市：