一种导模法生长氧化镓单晶的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种导模法生长氧化镓单晶的装置，包括铱发热体、铱坩埚和籽晶杆，所述铱坩埚内设有铱模具，所述籽晶杆的顶端设有旋转提拉组件和拉力传感器；铱发热体外侧的保温层设有第一通道，第一通道外侧设有激光器，激光器产生的激光聚焦在铱模具顶面的固液界面区域；铱坩埚底部设有旋转组件。本发明专利技术通过激光器对铱模具顶面的固液界面区域进行精准升温，同时配合旋转提拉组件和旋转组件分别驱动籽晶杆和铱坩埚同步匀速转动，使得激光器聚焦在铱模具顶面的光斑可以均匀作用于整个固液界面区域，使固液界面区域的受热更加均匀，从而做到及时精准调控模具出口的温度，避免了晶体宽度变窄甚至拉脱或拉起模具等现象。宽度变窄甚至拉脱或拉起模具等现象。宽度变窄甚至拉脱或拉起模具等现象。

【技术实现步骤摘要】
一种导模法生长氧化镓单晶的装置及方法


[0001]本专利技术涉及氧化镓晶体制备
，尤其涉及一种导模法生长氧化镓单晶的装置及方法。

技术介绍

[0002]β
‑
Ga2O3是一种具有直接带隙的宽禁带氧化物半导体材料，其禁带宽度为4.8eV。它具有禁带宽度大、饱和电子漂移速度快、热导率高、击穿场强高、化学性质稳定等诸多优点，在高温、高频、大功率电力电子器件领域有着广泛的应用前景。此外还可用于LED芯片，日盲紫外探测、各种传感器元件及摄像元件等。
[0003]目前，批量制备大尺寸氧化镓晶体主要采用导模法制备技术。在导模法生长氧化镓的过程中，为了生长出宽度一致的高质量氧化镓晶体，需要晶体的提拉速度和发热体的加热功率匹配的比较好，从而维持固液界面始终处于模具口附近。
[0004]但是晶体生长在过程中，由于坩埚内部熔体体积的减少、模具口上部晶体体积的增加、保温材料不可预见的开裂以及气流不规则的扰动等因素，容易导致晶体生长环境温场的改变，进而影响固液界面的位置。
[0005]一旦固液界面的位置上移，就会导致晶体生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导模法生长氧化镓单晶的装置，包括由上保温层(1)、侧保温层(2)和下保温层(3)合围形成的腔体(4)，所述腔体(4)内设有铱发热体(5)、铱坩埚(6)和籽晶杆(7)，所述铱坩埚(6)内设有铱模具(8)，所述籽晶杆(7)的顶端设有旋转提拉组件(9)，所述籽晶杆(7)与旋转提拉组件(9)之间连接有拉力传感器(10)；所述籽晶杆(7)的底端贯穿上保温层(1)后延伸至腔体(4)内且位于铱模具(8)正上方；所述侧保温层(2)外侧绕射有感应加热线圈；其特征在于，所述上保温层(1)和/或侧保温层(2)设有连通外界和腔体(4)的第一通道(11)，所述第一通道(11)远离腔体(4)的一端设有激光器(12)，所述激光器(12)产生的激光聚焦在铱模具(8)顶面的固液界面区域；所述下保温层(3)的底部设有旋转组件(13)，所述旋转组件(13)与铱坩埚(6)连接；所述旋转提拉组件(9)、拉力传感器(10)、感应加热线圈、激光器(12)、旋转组件(13)分别与控制器连接，所述控制器控制旋转提拉组件(9)和旋转组件(13)分别驱动籽晶杆(7)与铱坩埚(6)同步转动，并控制感应加热线圈和激光器(12)的输出功率。2.如权利要求1所述的一种导模法生长氧化镓单晶的装置，其特征在于，所述铱坩埚(6)的底部设有隔热垫块(14)，所述旋转组件(13)的转轴(15)贯穿下保温层(3)后延伸至腔体(4)内与隔热垫块(14)的底面连接；所述下保温层(3)的底部设有多个支撑脚(16)。3.如权利要求1所述的一种导模法生长氧化镓单晶的装置，其特征在于，所述侧保温层(2)设有连通外界和腔体(4)的第二通道(17)，所述第二通道(17)与籽晶杆(7)垂直，且第二通道(17)位于铱模具(8)上方；所述第二通道(...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢鹏荐，曾小龙，张林，范晨光，李鹏武，袁珊珊，
申请(专利权)人：武汉拓材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：