【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶体生长，尤其涉及一种多坩埚下降法生长晶体的装置及晶体的生长方法。
技术介绍
1、目前，生长大尺寸晶体(如氧化镓晶体等)的方法主要有提拉法、导模法和下降法。提拉法倾向于生长成圆柱形的晶锭，德国莱布尼茨晶体生长研究所的团队开创了使用提拉法生长大尺寸氧化镓晶体的先河，早在2016年就已经生长出2英寸的β-ga2o3单晶。导模法利用毛细效应将材料拉成所需的形状，日本公司novel crystal technologies(nct)采用导模法已经实现了2英寸与4英寸β-ga2o3晶体的商业化。坩埚下降法又称垂直布里奇曼法，通过垂直放置的坩埚让熔体自下而上或自上而下凝固，具体地，将晶体生长用的材料装在圆柱型的坩埚中，缓慢地下降，并通过一个具有一定温度梯度的加热炉，炉温控制在略高于材料的熔点附近。根据材料的性质加热器件可以选用电阻炉或高频炉。在通过加热区域时，坩埚中的材料被熔融，当坩埚持续下降时，坩埚底部的温度先下降到熔点以下，并开始结晶，晶体随坩埚下降而持续长大。目前虽然已经公开报道出2英寸的β-ga2o3晶体，但其是采用传统的单晶生长炉制备得到的，传统的单晶生长炉采用的是单个坩埚下降生长一根单晶，生产效率较低。
2、因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种多坩埚下降法生长晶体的装置及晶体的生长方法，旨在解决现有单晶生长炉采用单个坩埚生产效率低的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：>
3、本专利技术的第一方面，提供一种多坩埚下降法生长晶体的装置，其中，包括：
4、壳体；
5、若干个炉体，间隔设置在所述壳体内；
6、升降旋转机构，设置在所述若干个炉体下部；
7、若干个坩埚，分别设置在所述若干个炉体内，并设置在所述升降旋转机构上；
8、加热机构，包括圆盘状感应线圈，所述圆盘状感应线圈水平设置在所述若干个炉体上部，所述圆盘状感应线圈具有等螺距的平面螺旋线结构。
9、可选地，所述壳体外轮廓在水平面上的投影覆盖所述圆盘状感应线圈在水平面上的投影，所述圆盘状感应线圈在水平面上的投影覆盖所有坩埚在水平面上的投影。
10、可选地，所述若干个坩埚排列在不同半径的同心圆上，排列在同一圆上的坩埚的顶端与所述圆盘状感应线圈之间的垂直距离相同；从同心圆圆心向外发射的方向，排列在不同半径同心圆上的坩埚的顶端与所述圆盘状感应线圈之间的垂直距离逐渐减小。
11、可选地，所述若干个坩埚排列在不同半径的n个同心圆上，其中，n大于等于2；
12、当n大于等于3时，排列在相邻两个同心圆上的坩埚的顶端与所述圆盘状感应线圈之间的垂直距离之差相等。
13、可选地，每个炉体与设置在所述每个炉体内的坩埚同轴，所述若干个炉体排列在不同半径的同心圆上，所述若干个炉体中，排列在同一圆上的炉体的高度相同，从同心圆圆心向外发射的方向，排列在不半径的同心圆上的炉体的高度逐渐增高；
14、或，每个炉体与设置在所述每个炉体内的坩埚同轴，所述若干个炉体排列在不同半径的同心圆上，所述若干个炉体中，所有炉体的高度均相同。
15、可选地，排列在相邻两个同心圆上的炉体的高度差相等。
16、可选地，所述若干个炉体中的每个炉体均包括：
17、炉体本体；
18、发热体层，包裹在所述炉体本体外；
19、保温层，包裹在所述发热体层外；
20、所述炉体本体包括由保温材料制成的上部炉体本体和由保温材料制成的下部炉体本体，以及设置在所述上部炉体本体和下部炉体本体之间的绝缘层。
21、可选地，所述升降旋转机构包括：
22、升降旋转驱动部；
23、支撑部，设置在所述升降旋转驱动部上，用于容纳并支撑所述若干个坩埚；所述若干个炉体的下端均具有通孔，所述支撑部的一部分可从炉体下端的通孔进入到所述炉体内。
24、可选地，所述多坩埚下降法生长晶体的装置还包括：
25、温度测量机构，包括若干个温度探头，所述若干个温度探头分别设置在若干个炉体本体内。
26、本专利技术的第二方面，提供一种晶体的生长方法，其中，采用本专利技术如上所述的多坩埚下降法生长晶体的装置；
27、所述晶体的生长方法，包括步骤：
28、提供若干个籽晶及用于生长晶体的原料；
29、将若干个籽晶分别放入若干个坩埚的底部，然后将用于生长晶体的原料分别放入若干个坩埚内；
30、开启加热机构，通过圆盘状感应线圈加热若干个坩埚，使若干个坩埚内的原料完全熔化；
31、然后，利用升降旋转机构，将若干个坩埚以相同的预设速度下降和旋转，生长得到晶体。
32、有益效果：本专利技术提供的装置中含有若干个炉体，可容纳若干个坩埚，多个坩埚可以满足同时生长多根晶体的需求，生产效率高，有效解决了现有单晶生长炉采用单一坩埚下降法生产效率低的问题。同时，本专利技术在炉体上部水平设置圆盘状感应线圈对坩埚加热，平面磁场更加均匀，使得各坩埚温差较小，能够实现多根高质量晶体的同时高效率生长。此外，本专利技术在炉体上部水平设置一个圆盘状感应线圈，结构简单，成本较低，易于装置的规模化生产。
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1.一种多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，所述若干个坩埚排列在不同半径的同心圆上，排列在同一圆上的坩埚的顶端与所述圆盘状感应线圈之间的垂直距离相同；从同心圆圆心向外发射的方向，排列在不同半径同心圆上的坩埚的顶端与所述圆盘状感应线圈之间的垂直距离逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，所述若干个坩埚排列在不同半径的n个同心圆上，其中，n大于等于2；
5.根据权利要求3或4所述的多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，每个炉体与设置在所述每个炉体内的坩埚同轴，所述若干个炉体排列在不同半径的同心圆上，所述若干个炉体中，排列在同一圆上的炉体的高度相同，从同心圆圆心向外发射的方向，排列在不半径的同心圆上的炉体的高度逐渐增高；
6.根据权利要求5所述的多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，排列在相邻两个同心圆上的炉体的高度差相等。
7.根据权
8.根据权利要求1所述的多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，所述升降旋转机构包括：
9.根据权利要求7所述的多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，所述多坩埚下降法生长晶体的装置还包括：
10.一种晶体的生长方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的多坩埚下降法生长晶体的装置；
...【技术特征摘要】
1.一种多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，所述若干个坩埚排列在不同半径的同心圆上，排列在同一圆上的坩埚的顶端与所述圆盘状感应线圈之间的垂直距离相同；从同心圆圆心向外发射的方向，排列在不同半径同心圆上的坩埚的顶端与所述圆盘状感应线圈之间的垂直距离逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，所述若干个坩埚排列在不同半径的n个同心圆上，其中，n大于等于2；
5.根据权利要求3或4所述的多坩埚下降法生长晶体的装置，其特征在于，每个炉体与设置在所述每个炉体内的坩埚同轴，...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐红基，秦娟，杨珍妮，陈端阳，
申请(专利权)人：杭州富加镓业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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