一种长晶炉结构的制作方法

1.本实用新型涉及单晶生长设备领域，具体涉及一种长晶炉结构。


背景技术：

2.目前碳化硅单晶生长标准技朮为籽晶升华法，也被称为物理气相输运生长法pvt。籽晶升华法是通过将一块籽晶放置于坩埚内的一处温度稍低区域，碳化硅sic源(多晶体)放置在圆柱形致密的石墨坩埚的底部，碳化硅sic籽晶则放置在坩埚盖附近。坩埚通过射频感应或电阻加热至2300~2400℃，籽晶温度设定在比蒸发源温度低约100℃，这样使得升华的碳化硅sic物质可以在籽晶上凝结并结晶。晶体生长通常选择在低压下进行以加强从源到籽晶的质量输运，并在长时过程使用高纯氩ar(或氦he)气流。
3.生长温度在2300~2400℃时从碳化硅源输运到籽晶的主要物质是si、c、sic、si2c、sic2。由于碳化硅sic源中硅si的优先蒸发，使得在升华法生长过程中，造成发生源的石墨化。碳化硅粉体的石墨化是单晶体生长过程中常见的不稳定因素，它将增大生长源粉体石墨化和形成其多型、错位与微管道的可能性，使得晶体生速率在很大程度上受限制。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种长晶炉结构，其能够有效抑制生长源石墨化。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种长晶炉结构，其包括壳体、加热器和坩埚本体，所述壳体上设有进气口和抽气口，所述壳体内形成有加热腔体；所述加热器和坩埚本体设于加热腔体内，所述加热器设于坩埚本体外周；所述坩埚本体内侧面形成有碳化铌膜层。
7.所述碳化铌膜层的厚度为5μm
‑
100μm。
8.所述坩埚本体包括埚体和埚盖，所述埚体和埚盖内侧面均设有碳化铌膜层。
9.所述加热器为电阻式加热器，其绕设在坩埚本体外周。
10.采用上述方案后，本实用新型在坩埚本体内设置了碳化铌膜层，碳化铌膜层在高温下仍具有较好的稳定性，其作为一防护膜，防止坩埚本体中的碳元素参与到晶体生产过程中，进而抑制晶体石墨化。而且碳化铌膜层能够与坩埚本体很好的结合在一起，不会轻易从坩埚本体中脱离，这就更加有效了抑制了生长源的石墨化。
附图说明
11.图1为本实用新型长晶炉结构示意图；
12.图2为图1的局部放大图。
13.标号说明：
14.壳体10；进气口11；抽气口12；加热腔体13；加热器20；坩埚本体30；埚体31；埚盖32；碳化铌膜层33。
具体实施方式
15.如图1和图2所示，本实用新型揭示了一种长晶炉结构，其包括壳体10、加热器20和坩埚本体30，所述壳体10上设有进气口11和抽气口12，所述壳体10内形成有加热腔体13；所述加热器20和坩埚本体30设于加热腔体13内，所述加热器20设于坩埚本体30外周；所述坩埚本体30内侧面形成有碳化铌膜层33。
16.上述坩埚本体30包括埚体31和埚盖32，埚体31和埚盖32内侧面均设有碳化铌膜层33。碳化铌膜层33的厚度为5μm
‑
100μm。
17.上述加热器20为电阻式加热器，其绕设在坩埚本体30外周。
18.本实用新型工作原理如下：
19.本实用新型通过壳体10上的进气口11和抽气口12来调节单晶生产时的压强，以及填充单晶生长所需气体；而通过加热器20对坩埚本体30进行加热，并控制坩埚本体30的加热温度。在坩埚本体30的底部放入碳化硅sic源，在埚盖32内侧面放置籽晶，启动加热器20并调节加热腔体13内的气压进行单晶生长。因为碳化铌膜层33在高温下仍具有较好的稳定性，其作为一防护膜，防止坩埚本体30中的碳元素参与到晶体生产过程中，进而抑制晶体石墨化。而且碳化铌膜层33能够与坩埚本体30很好的结合在一起，不会轻易从坩埚本体30中脱离，这就更加有效了抑制了生长源粉体的石墨化。
20.以上所述，仅是本实用新型实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种长晶炉结构，其特征在于：包括壳体、加热器和坩埚本体，所述壳体上设有进气口和抽气口，所述壳体内形成有加热腔体；所述加热器和坩埚本体设于加热腔体内，所述加热器设于坩埚本体外周；所述坩埚本体内侧面形成有碳化铌膜层。2.根据权利要求1所述的一种长晶炉结构，其特征在于：所述碳化铌膜层的厚度为5μm
‑
100μm。3.根据权利要求1所述的一种长晶炉结构，其特征在于：所述坩埚本体包括埚体和埚盖，所述埚体和埚盖内侧面均设有碳化铌膜层。4.根据权利要求1所述的一种长晶炉结构，其特征在于：所述加热器为电阻式加热器，其绕设在坩埚本体外周。

技术总结
本实用新型涉及一种长晶炉结构，其包括壳体、加热器和坩埚本体，所述壳体上设有进气口和抽气口，所述壳体内形成有加热腔体；所述加热器和坩埚本体设于加热腔体内，所述加热器设于坩埚本体外周；所述坩埚本体内侧面形成有碳化铌膜层。本实用新型通过在石墨坩埚内形成碳化铌膜层，来减少石墨坩埚中的碳元素参与到晶体的生产过程，进而抑制生长源石墨化。进而抑制生长源石墨化。进而抑制生长源石墨化。


技术研发人员：叶宏伦 钟健 钟其龙 刘崇志 张本义 姜政余
受保护的技术使用者：璨隆科技发展有限公司
技术研发日：2020.12.14
技术公布日：2021/9/21