一种控制蓝宝石生长尺寸的方法及系统技术方案

本发明专利技术揭示了一种控制蓝宝石生长尺寸的方法及系统，所述方法包括如下步骤：在蓝宝石生长界面的上方及下方，即弯液面的上方及下方，接入直流电源；监测加载于结晶界面上方及下方的电流或电压，以此来判定晶体的即时尺寸；调整电流或电压的大小或/和方向，控制蓝宝石生长的尺寸；控制方法为：若电流由熔体流向晶体，结晶界面变小；若电流由晶体向熔体，结晶界面增加。本发明专利技术提出的控制蓝宝石生长尺寸的方法及系统，通过电压、电流等信号直接判定蓝宝石尺寸，并利用自控电路直接控制蓝宝石生长界面进而控制蓝宝石尺寸，响应速度比传统意义上调整加热电源更为迅速，控制尺寸更精确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于晶体生长
，涉及一种蓝宝石生长的控制方法，尤其涉及一种控制蓝宝石生长尺寸的方法；同时，本专利技术还涉及一种控制蓝宝石生长尺寸的系统。
技术介绍
蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成，其晶体结构为六方晶格结构。由于蓝宝石具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高(2045°C)等特点，因此常被用来作为光电元件的材料。目前超高亮度白/蓝光LED的品质取决于氮化镓外延层(GaN)的材料品质，而氮化镓外延层品质则与所使用的蓝宝石衬底表面加工品质息息相关。由于蓝宝石(单晶Al2O3) c面与III - V和II - VI族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小，同时符合GaN外延制作过程中耐高温的要求，使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键材料。蓝宝石晶体材料的生长方法目前已有很多种方法，主要有泡生法(即Kyropolos法，简称 Ky 法)、导模法(即 edge defined film-fed growth techniques 法，简称 EFG 法)、热交换法(即heat exchange method法,简本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种控制蓝宝石生长尺寸的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 步骤SI、将设定重量的高纯蓝宝石块料或粉料装入坩埚，选用a向或m向或C向或r向的定向籽晶固定到提拉机构上； 步骤S2、将晶体生长炉真空度抽至10_3Pa量级； 步骤S3、通过加热器控制晶体生长炉升温至200(T210(TC，直至蓝宝石原料熔化为熔体；在结晶界面的上方及下方加载电流或电压，电流或电压的一端位于结晶界面以上/下的低温区，一端位于结晶界面以下/上的高温区；低温区的接入点温度为150(T210(TC，高温区的接入点温度为180(T220(TC ;由于蓝宝石在高温或融化状态下会变为导体，只需根据测量的电压或电阻值，便可获得晶体的截面积，再通过改变电流的大小或方向，改变电流在固-液生长界面上的流动方向，使固液界面放热或吸热，实现精确控制蓝宝石的生长尺寸；电流或电压由熔体流向晶体，结晶界面略微变小；电流或电压由晶体向熔体，结晶界面略微增加； 步骤S4、通过提拉机构与自动控制系统配合，完成晶体生长； 步骤S5、进行晶体的退火处理，退火温度为160(T200(TC ； 步骤S6、以1(T60°C /h的速度缓慢降温； 步骤S7、炉内温度降至室温后，取出晶体，加工成所需晶棒。2.ー种控制蓝宝石生长尺寸的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 步骤一、在蓝宝石生长界面的上方及下方，即弯液面的上方及下方，接入直流电源；直流电源的两端分别接入蓝宝石生长界面的上方及下方； 步骤ニ、监测加载于结晶界面上方及下方的电流或电压，以此来判定晶体的即时尺寸； 步骤三、调整电流或电压的大小或/和方向，控制蓝宝石生长的尺寸；控制方法为若电流由熔体流向晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛卫明，维塔利·塔塔琴科，陈文渊，刘一凡，孙大伟，
申请(专利权)人：上海中电振华晶体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：