【技术实现步骤摘要】
本技术涉及碳化硅晶体,具体为一种碳化硅晶体生长装置的加热结构。
技术介绍
1、sic是ⅳ-ⅳ族二元共价化合物,在其晶体结构中每个si(或c)原子被相邻4个c(或si)原子包围着,它们通过定向的强四面体sp 3键结合在一起,该结构决定了sic晶体具有很高的硬度、高的弹性模量、突出的高温稳定性和化学稳定性、优异的导热系数和抗辐射性能。因此sic材料在很多领域例如涂层(薄膜)材料、航空航天结构材料、微电子领域、核能储备材料等方面具有广阔的发展前景。
2、目前工业上一般使用中频感应加热的pvt生长系统,主要由感应线圈、保温层、坩埚和坩埚装载的sic原料与籽晶等要素构成,坩埚侧壁中感应电流产生的焦耳热是主要热源。pvt法生长sic单晶主要包含:sic原料分解生成气相组分、sic气相组分在惰性氛围中输运至坩顶部的籽晶附近、sic气相组分在籽晶上结晶后定向生长三个过程,随着晶体直径扩大,坩埚变大,热量从外向内传递所受热阻等多种原因,会导致晶体多型、基平面位错甚至开裂等缺陷增多。
3、在实际长晶过程中,石墨坩埚中的最高温区域处于坩埚的中下部且靠近坩埚壁,如果高温区过低,气相就可能传输不到籽晶处,而在粉源表面处结晶,影响晶体生长;如果高温区过高,就会使得粉料分解后的气相向下传输,而且会导致坩埚内的轴向温度梯度减小,同样影响晶体的生长,因此,要在长晶炉中合理设置坩埚的高度位置,保证晶体的生长需求。籽晶处中间温度低,两边温度高,这是因为热传递时从坩埚壁开始由外围向中心传导,从而形成径向温度梯度。径向温度梯度会导致晶体生长呈现“
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,包括反应壳体以及设置在在反应壳体内的石墨坩埚,所述石墨坩埚与坩埚移动组件固定连接;所述石墨坩埚底部设有底部加热器,所述石墨坩埚顶部设有修饰加热器,所述底部加热器与所述修饰加热器之间设有延伸的侧部加热器:所述反应壳体上设有测温组件。
3、可选地,所述反应壳体包括顶盖,所述顶盖上设有第一测温孔和第二测温孔;所述测温组件包括测温头以及与测温头固定连接的测温组件移动装置。
4、可选地,所述测温组件移动装置包括直线模组以及与直线模组相连接的移动滑块,所述移动滑块与测温头固定连接。
5、可选地,所述坩埚移动组件包括坩埚旋转组件和坩埚升降组件,所述坩埚升降组件用于调整坩埚在反应壳体内的位置。
6、可选地,所述第一测温孔的位置与修饰加热器中心位置相对应,所述第二测温孔的位置与修饰加热器边缘位置相对应。
7、可选地,所述第一测温孔的位置与修饰加热器中心位置相对应,所述修饰加热器上设有多个镂空槽。
8、可选地,所述侧部加热器的高度高于所述石墨坩埚的高度。
9、可选地,所述侧部加热器顶部到石墨坩埚顶部的距离范围为:180-200cm。
10、可选地,所述侧部加热器内侧面到石墨坩埚外侧面的距离范围为:80-85cm。
11、可选地,所述修饰加热器的直径大于所述石墨坩埚的直径,所述修饰加热器到石墨坩埚顶面的距离范围为230-250cm。
12、与现有技术相比,本技术的有益效果是:
13、本技术碳化硅晶体生长装置的加热结构,通过增加修饰加热器及修饰加热器、侧部加热器的尺寸设置,保证石墨坩埚径向温度差值减少,保持反应装置反应区温度的恒定。
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1.一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,包括反应壳体(100)以及设置在反应壳体(100)内的石墨坩埚(200),所述石墨坩埚(200)与坩埚移动组件(300)固定连接;
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述反应壳体(100)包括顶盖(101),所述顶盖(101)上设有第一测温孔(102)和第二测温孔(103);
3.根据权利要求2所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述测温组件移动装置包括直线模组(702)以及与直线模组(702)相连接的移动滑块(703),所述移动滑块(703)与测温头(701)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述坩埚移动组件(300)包括坩埚旋转组件和坩埚升降组件,所述坩埚升降组件用于调整坩埚在反应壳体内的位置。
5.根据权利要求4所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述第一测温孔(102)的位置与修饰加热器(500)中心位置相对应,所述第二测温孔(103)的位置与修饰加热器(500
6.根据权利要求5所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述修饰加热器(500)上设有多个镂空槽。
7.根据权利要求6所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述侧部加热器(600)的高度高于所述石墨坩埚(200)的高度。
8.根据权利要求7所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述侧部加热器(600)顶部到石墨坩埚(200)顶部的距离范围为:180-200cm。
9.根据权利要求8所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述侧部加热器(600)内侧面到石墨坩埚(200)外侧面的距离范围为:80-85cm。
10.根据权利要求9所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述修饰加热器(500)的直径大于所述石墨坩埚(200)的直径,所述修饰加热器(500)到石墨坩埚(200)顶面的距离范围为230-250cm。
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,包括反应壳体(100)以及设置在反应壳体(100)内的石墨坩埚(200),所述石墨坩埚(200)与坩埚移动组件(300)固定连接;
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述反应壳体(100)包括顶盖(101),所述顶盖(101)上设有第一测温孔(102)和第二测温孔(103);
3.根据权利要求2所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述测温组件移动装置包括直线模组(702)以及与直线模组(702)相连接的移动滑块(703),所述移动滑块(703)与测温头(701)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述坩埚移动组件(300)包括坩埚旋转组件和坩埚升降组件,所述坩埚升降组件用于调整坩埚在反应壳体内的位置。
5.根据权利要求4所述的一种碳化硅晶体生长装置的加热结构,其特征在于,所述第一测温孔(102)的位置与修饰加热器(500)...
【专利技术属性】
技术研发人员:张春雷,
申请(专利权)人:上海磐云科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
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