适于助熔剂法/液相法批量化生产晶体的生长装置及方法制造方法及图纸

技术编号:46613579 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:11
本发明专利技术公开了一种适于助熔剂法/液相法批量化生产晶体的生长装置及方法。该生长方法包括:在第一生长容器内置入籽晶以及液相生长原料、在第二生长容器内置入籽晶,将第一温区的温度保持在第一温度T1,第二温区的温度保持在第二温度T2,第三温区的温度保持在第三温度T3,T1<T2>T3,以及,在生长室内提供晶体生长所需的其他生长条件;使旋转提升架转动,以带动第二生长容器及其承载的籽晶沿选定旋转轨迹转动,以使第二生长容器及其承载的籽晶反复在第一温区、第二温区之间转移,并反复浸入第一生长容器中的液相生长原料中。本发明专利技术可以产业化、批量化生产高质量、不同尺寸的氮化镓等单晶,提高了生产效率与质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术特别涉及一种适于助熔剂法/液相法批量化生产晶体的生长装置及方法,属于半导体晶体生长。


技术介绍

1、氮化镓材料凭借其宽带隙、高电子迁移率和高击穿电场等优异性能,在光电子及功率器件中具有极为广泛的应用前景。助熔剂法在制备大尺寸、极低位错密度gan单晶方面展现出显著优势。

2、然而当前利用助熔剂法生长氮化镓都是单片生长,在一个生长设备中,放置一个坩埚,一个坩埚内放置一片氮化镓籽晶,从而进行封闭生长实验,该方法生长速率较低,导致时间成本较高,产率较低。示例性的,cn118109897a公开了一种用于助熔剂法生长氮化物单晶的晶体生长设备,其在助熔剂法生长装置顶部设计了提拉装置,使坩埚在竖直方向上提拉生长。cn116536758a公开了一种氮化镓晶体高压助熔剂外延生长的设备及方法,其加热器采用上下两段温区加热,盛有镓-钠混合金属的坩埚置于上下两段加热器之间,利用上下两温区形成的温度梯度促进溶液的对流,从而利于氮原子的溶解并传输到坩埚底部的衬底上,从而外延生长出单晶。cn119041003a公开了一种助熔剂法生长gan单晶的搅拌装置、生长设备以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适于助熔剂法/液相法批量化生产晶体的生长装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述适于助熔剂法/液相法批量化生产晶体的生长装置,其特征在于,包括:生长炉、第一热源、第二热源、第三热源和隔热机构,所述生长炉内部具有封闭的生长室,所述第一热源、所述第二热源、所述第三热源沿所述生长室的轴向自上而下依次间隔设置在所述生长室的内壁上,所述隔热机构设置在所述第二热源与所述第一热源、所述第三热源之间,并将所述第二热源与所述第一热源、所述第三热源隔开,所述生长室与所述第一热源、所述第二热源、所述第三热源对应的空间分别对应形成所述第一温区、所述第二温区、所述第三温区;

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【技术特征摘要】

1.一种适于助熔剂法/液相法批量化生产晶体的生长装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述适于助熔剂法/液相法批量化生产晶体的生长装置,其特征在于,包括:生长炉、第一热源、第二热源、第三热源和隔热机构,所述生长炉内部具有封闭的生长室,所述第一热源、所述第二热源、所述第三热源沿所述生长室的轴向自上而下依次间隔设置在所述生长室的内壁上,所述隔热机构设置在所述第二热源与所述第一热源、所述第三热源之间,并将所述第二热源与所述第一热源、所述第三热源隔开,所述生长室与所述第一热源、所述第二热源、所述第三热源对应的空间分别对应形成所述第一温区、所述第二温区、所述第三温区;

3.根据权利要求2所述适于助熔剂法/液相法批量化生产晶体的生长装置,其特征在于:所述第一热源、所述第二热源、所述第三热源、所述隔热机构均为沿所述生长室的周向设置的环形结构;

4.根据权利要求2所述适于助熔剂法/液相法批量化生产晶体的生长装置,其特征在于:所述旋转提升架包括旋转轴和多个旋臂,所述旋转轴所述旋臂与所述旋转轴固定连接,多个所述旋臂以所述旋转轴为中心呈放射状分布,所述第二生长容器与所述旋臂转动连接,所述旋转提升架能够绕所述旋转轴旋转;

5.根据权利要求2所述适于助熔剂法/液相法批量化生产晶体的生长装置,其特征在于,还包括:原位监测机构和控制机构,所述原位监测机构设置在所述生长室外部,并用于获得所述第二生长容器内生长的晶体表面的生...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐宁刘宗亮徐科司志伟彭晓辉张涛陈珂欣
申请(专利权)人:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
类型:发明
国别省市:

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