一种液相生长碳化硅的装置的制作方法

本实用新型涉及碳化硅籽晶生长技术领域，具体为一种液相生长碳化硅的装置。

背景技术：

碳化硅(SiC)是继硅、锗、砷化镓等之后的第三代半宽禁带半导体材料，其在禁带宽度、热导率、临界击穿场强、饱和电子漂移速率等方面具有明显的优势。4H-SiC和6H-SiC的禁带宽度分别为3.26eV和3.08eV，3C-SiC的禁带最窄，其禁带宽度也在2.39eV左右。SiC的禁带宽度是Si的2-3倍，热导率是Si的2.6-3.3倍，临界击穿场强是Si的7-13倍，饱和电子漂移速率是Si的2-2.7倍。使用宽禁带材料可以大幅提高器件的工作温度，采用SiC衬底的功率器件，最高工作温度有可能超过600℃。更高的临界击穿场强可以使减少器件的体积，因此可以使器件小型化的同时省去大量的散热装置，减少能源的消耗。更高的饱和电子漂移速率可提高器件的开关速度，降低开关损耗。所以与Si相比，SiC更适合用于制造高温、高频、大功率的功率器件。但是目前市场上的碳化硅生长装置，需要花费较大力气才能将坩埚的中心与籽晶的中轴线准确对准，比较费时费力，而且目前装置中采用的是实心籽晶轴，当所受温度较高时，变形较大，使用寿命缩短。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种液相生长碳化硅的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型具有结构简单，使用方便优点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种液相生长碳化硅的装置，包括壳体，所述壳体的内部设置有保温层，所述保温层的内侧下方固定安装有加热装置，所述加热装置的上方通过支架固定安装有坩埚，所述保温层的左右两侧均开设有槽孔，所述槽孔的底部固定安装有第一液压伸缩杆，所述第一液压伸缩杆之间设有连接板，所述连接板的内部开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动安装有滑块，所述滑块的下方固定安装有连接件，所述连接件的下方连接有空心管状籽晶轴，籽晶轴下端连接有中心线与坩埚中心线重合的籽晶托架；所述滑槽的内腔对称设有第二液压伸缩杆且第二液压伸缩杆之间的中心线与坩埚中心线重合。

工作原理：当人们需要培养籽晶时，通过第一液压伸缩杆带动连接板上升，然后同时同步调节第二液压伸缩杆，使其压紧滑块，从而使籽晶处于坩埚的正上方，使得坩埚的中心与籽晶的中轴线对齐。由于籽晶轴为空心管状，管壁较薄，在高温情况下，热膨胀尺寸小，因而减少了籽晶轴的变形尺寸，延长了使用寿命。

进一步的，所述的籽晶托架包括石墨板和石墨手臂，石墨手臂固定连接在石墨板下方，所述的石墨板通过机械连接或者通过粘合剂与籽晶轴固定连接，石墨手臂下方有开口，用于容纳籽晶。生长过程中，不使用任何的粘合剂固定籽晶，只通过籽晶托架来承载籽晶。籽晶在晶体生长过程中，由于籽晶与籽晶托架之间存在空隙，在溶液流动的作用下，籽晶不受籽晶托架的束缚，这样可有效避免在晶体中产生应力，避免使用粘合剂时固化不均匀时造成晶体内局部应力大造成开裂、缺陷多等情况。通过使用籽晶托架，可以生长出高质量的SiC晶体。

所述开口的高度大于籽晶的厚度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：结构简单，由于滑槽的内腔对称设有第二液压伸缩杆且第二液压伸缩杆之间的中心线以及籽晶托架的中心线与坩埚中心线重合，保证了籽晶中心轴线与坩埚中心的快速对齐，节省操作时间，大大提高了工作效率；同时，籽晶轴采用空心管状结构，减少了形变，延长了使用寿命；通过使用籽晶托架，避免了晶体内局部应力大造成开裂、缺陷多等情况，可以生长出高质量的SiC晶体。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型俯视结构示意图；

图3为本实用新型所述的籽晶托架的结构示意图；

图中：图中：1壳体、2保温层、3加热装置、4支架、5坩埚、6槽孔、7第一液压伸缩杆、8连接板、9滑槽、10滑块、11连接件、12空腔、13籽晶轴、14第二液压伸缩杆、15籽晶托架、16石墨板、17石墨手臂、18开口、19籽晶。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种液相生长碳化硅的装置，包括壳体1，所述壳体1的内部设置有保温层2，所述保温层2的内侧下方固定安装有加热装置3，所述加热装置3的上方通过支架4固定安装有坩埚5，所述保温层2的左右两侧均开设有槽孔6，所述槽孔6的底部固定安装有第一液压伸缩杆7，所述第一液压伸缩杆7之间设有连接板8，所述连接板8的内部开设有滑槽9，所述滑槽9的内部滑动安装有滑块10，所述滑块10的下方固定安装有连接件11，所述连接件11的下方连接有空心管状籽晶轴13，籽晶轴13下端连接有中心线与坩埚中心线重合的籽晶托架15；所述滑槽9的内腔对称设有第二液压伸缩杆14且第二液压伸缩杆14之间的中心线与坩埚中心线重合。

所述的籽晶托架15包括石墨板16和石墨手臂17，石墨手臂17固定连接在石墨板16下方，所述的石墨板16通过机械连接或者通过粘合剂与籽晶轴13固定连接，石墨手臂17下方有开口18。

所述开口18的高度大于籽晶19的厚度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。