碳化硅晶体生长电阻炉用电极结构制造技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅晶体生长电阻炉用电极结构，装配于炉腔内，包括电极主体和绝缘套，其中，电极主体，电极主体的第一端与功率元件电连接，第二端则探出于炉腔的内壁，且延伸连接至加热体；绝缘套套设于炉腔与加热体之间的电极主体上；通过绝缘套以对电极主体进行包覆，进而与气体媒介形成隔绝，在高温阶段，能有效避免电离现象的发生，使得升温的速度不受影响，增强整体升温工作的可靠性，应用于电阻炉设备，能够为碳化硅的生长提供一个更为适宜的环境。的环境。的环境。

【技术实现步骤摘要】
碳化硅晶体生长电阻炉用电极结构


[0001]本专利技术涉及电阻炉结构领域，尤其涉及一种碳化硅晶体生长电阻炉用电极绝缘结构。

技术介绍

[0002]碳化硅是一种晶体型无机物，化学式为SiC，是用石英砂，石油焦、木屑等原料在2000
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2700摄氏度的冶炼环境中生长而成；而在冶炼设备有电阻炉和火焰炉，而电阻炉与火焰炉相比，则具有热效率高、能够满足多种介质在各种工艺氛围搭配使用、温度精度更高、不会造成环境污染和占地面积小的等优点，因此，电阻炉能够提供更为稳定的温度条件，更为适用于碳化硅的生长流程；
[0003]电阻炉的结构常包括:金属材质制成的主体，主体内具有通过耐高温材料进行的搭建的炉腔，炉腔的内壁探出有的电极结构，电极结构与发热体连接；而在使用中发现，碳化硅生长的过程中，当温度超过2000摄氏度，通入氩气(保护气体)后在电极与炉腔内壁或其它电气接地点之间发生气体电离放电现象，导致电极或附近的结构件发生烧蚀，降低了电源输送到加热器的功率，致使升温速度受限，效率下降，故障率升高，导致炉体无法长期可靠的运行；可见，电极结构是电流电压输入内部发热体的桥梁，其结构对电阻炉整体的整体工作质量影响巨大，因此，亟需一种结构更为合理的电极结构，应用于电阻炉设备，进而为碳化硅的生长提供一个更为稳定的环境。

技术实现思路

[0004]针对上述技术中，碳化硅在电阻炉内冶炼生长的过程中，当温度超过2000摄氏度，通入保护气体后在电极与炉腔内壁或其它电气接地点之间发生气体电离放电现象，导致电极或附近的结构件发生烧蚀，降低了电源输送到加热器的功率，致使升温速度受限，效率下降的技术问题，本专利技术提供一种新的解决方案。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种碳化硅晶体生长电阻炉用电极结构，装配于炉腔内，包括：
[0006]电极主体，所述的电极主体的第一端与功率元件电连接，第二端则探出于所述炉腔的内壁，且延伸连接至加热体；
[0007]绝缘套，所述绝缘套套设于所述炉腔与所述加热体之间的所述电极主体上。
[0008]作为本申请的一种改进方案，所述绝缘套的材质为六方氮化硼。
[0009]作为本申请的一种改进方案，所述六方氮化硼的密度≥2.24g/cm3。
[0010]作为本申请的一种改进方案，所述绝缘套的厚度为15mm。
[0011]作为本申请的一种改进方案，所述绝缘套的周向方向上还开设有多组环状沟槽。
[0012]作为本申请的一种改进方案，所述绝缘套形成环状沟槽的边材外径还设有导角结构。
[0013]作为本申请的一种改进方案，所述环状沟槽的条数为4条。
[0014]作为本申请的一种改进方案，所述导角结构的导角半径为1mm。
[0015]作为本申请的一种改进方案，所述环状沟槽的深度为11mm。
[0016]作为本申请的一种改进方案，所述沟槽的宽度为3mm。
[0017]本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术提供的一种碳化硅晶体生长电阻炉用电极结构，装配于炉腔内，包括电极主体和绝缘套，其中，电极主体，电极主体的第一端与功率元件电连接，第二端则探出于炉腔的内壁，且延伸连接至加热体；绝缘套套设于炉腔与加热体之间的电极主体上；通过绝缘套以对电极主体进行包覆，进而与气体媒介形成隔绝，在高温阶段，能有效避免电离现象的发生，使得升温的速度不受影响，增强整体升温工作的可靠性，应用于电阻炉设备，能够为碳化硅的生长提供一个更为适宜的环境。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的立体图；
[0019]图2为本专利技术的爆炸图；
[0020]图3为本专利技术的电极主体与绝缘套的配合示意图。
[0021]主要元件符号说明如下：
[0022]1、电极主体；2、绝缘套；21、环形沟槽；3、炉腔；4、加热体。
具体实施方式
[0023]为了更清楚地表述本专利技术，下面结合附图对本专利技术作进一步地描述。
[0024]在下文描述中，给出了普选实例细节以便提供对本专利技术更为深入的理解。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。应当理解具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、整体、步骤、操作、元件或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件或它们的组合。
[0026]碳化硅是一种晶体型无机物，化学式为SiC，是用石英砂，石油焦、木屑等原料在2000
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2700摄氏度的冶炼环境中生长而成；而在冶炼设备有电阻炉和火焰炉，而电阻炉与火焰炉相比，则具有热效率高、能够满足多种介质在各种工艺氛围搭配使用、温度精度更高、不会造成环境污染和占地面积小的等优点，因此，电阻炉能够提供更为稳定的温度条件，更为适用于碳化硅的生长流程；
[0027]电阻炉的结构常包括:金属材质制成的主体，主体内具有通过耐高温材料进行的搭建的炉腔，炉腔的内壁探出有的电极结构，电极结构与发热体连接；而在使用中发现，碳化硅生长的过程中，当温度超过2000摄氏度，通入氩气(保护气体)后在电极与炉腔内壁或其它电气接地点之间发生气体电离放电现象，导致电极或附近的结构件发生烧蚀，降低了电源输送到加热器的功率，致使升温速度受限，效率下降，故障率升高，导致炉体无法长期可靠的运行；可见，电极结构是电流电压输入内部发热体的桥梁，其结构对电阻炉整体的整体工作质量影响巨大，因此，亟需一种结构更为合理的电极结构，应用于电阻炉设备，进而为碳化硅的生长提供一个更为稳定的环境。
[0028]为了解决上述出现的技术问题，本申请提供了一种碳化硅晶体生长电阻炉用电极
结构，请参阅图1至图3，装配于炉腔3内，包括电极主体1和绝缘套2，其中，电极主体1，电极主体1的第一端与功率元件电连接，第二端则探出于炉腔3的内壁，且延伸连接至加热体4；绝缘套2套设于炉腔3与加热体4之间的电极主体1上；
[0029]常用的气体媒介为惰性气体，如氩气，氩气在常态下具有良好的化学惰性，但是在高频高压或高热辐射的情况下，则能够进一步分解为氩气离子，氩气离子又呈现出良好的导电性，根据受到的电压能量不同，可以形成白色、蓝色、紫色或红色的电弧；通过绝缘套4以对电极主体进行包覆，进而与气体媒介形成隔绝，在高温阶段，能有效避免电离现象的发生，使得升温的速度不受影响，增强整体升温工作的可靠性，应用于电阻炉设备，能够为碳化硅的生长提供一个更为适宜的环境。
[0030]绝缘套的材质为六方氮化硼，该物质与石墨的分子排列结构相似，区别在于六方氮化硼采用的SP3杂化方式，而石墨则采用SP2杂化，因此，六方氮化硼并没有游离的离子，属于的共价化合物，结构更为稳定，离子不会发生游离进而不会产生电性，因此可以起到良好绝缘效果，通过该材料进行制备绝缘套，能够有效的隔离电极主体与气体媒介；进一步的，六方碳化硼的密度选择为大于2.24g/cm3，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅晶体生长电阻炉用电极结构，装配于炉腔内，其特征在于，包括：电极主体，所述电极主体的第一端与功率元件电连接，第二端则探出于所述炉腔的内壁，且延伸连接至加热体；绝缘套，所述绝缘套套设于所述炉腔与所述加热体之间的所述电极主体上。2.根据权利要求1所述的碳化硅晶体生长电阻炉用电极结构，其特征在于，所述绝缘套的材质为六方氮化硼。3.根据权利要求2所述的碳化硅晶体生长电阻炉用电极结构，其特征在于，所述六方氮化硼的密度≥2.24g/cm3。4.根据权利要求1所述的碳化硅晶体生长电阻炉用电极结构，其特征在于，所述绝缘套的厚度为15mm。5.根据权利要求4所述的碳化硅晶体生长电阻炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文新，姚永兴，
申请(专利权)人：深圳市国碳半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：