本实用新型属于晶体生长领域,具体涉及一种无包裹碳化硅晶体生长室。
背景技术:
碳化硅单晶材料是第三代宽带隙半导体材料的代表,具有宽禁带、高热导率、高电子饱和迁移速率、高击穿电场等性质,与以硅为代表的第一代半导体材料和以GaAs为代表的第二代半导体材料相比,有着明显的优越性,被认为是制造光电子器件、高频大功率器件和高温电子器件等理想的半导体材料。在白光照明、光存储、屏幕显示、航天航空、高温辐射环境、石油勘探、自动化、雷达与通信、汽车电子化以及电力电子等方面有广泛应用。
碳化硅单晶材料的生长比较困难,目前普遍采用物理气相沉积法,该方法中一般的原材料为碳化硅粉末,将碳化硅粉末加热到一定温度就会显著升华,而分解的碳化硅气体会沿着温度梯度输运并在碳化硅籽晶处凝聚。但是,碳化硅粉末升华需要很高的温度(>2000℃),很容易导致碳化硅粉末的碳化且碳化硅粉末可能会受热不均,而碳化硅粉末碳化后产生的微小C颗粒同样会沿着温度梯度输运并最终在碳化硅单晶中形成包裹物,影响最终碳化硅单晶质量。
技术实现要素:
针对上述问题,本实用新型提出了一种无包裹碳化硅晶体生长室,可以使碳化硅粉末受热均匀,可以较好的阻挡C颗粒的输送,同时保证碳化硅升华产生气体的通过,较快的到达籽晶位置结晶。
为实现上述目的,本实用新型的具体技术方案:一种无包裹碳化硅晶体生长室,包括坩埚,所述坩埚底端中部向内凹进一个圆柱体,在坩埚外侧设置保温层,保温层底端中部设有与坩埚相匹配的圆柱凸起,在保温层内设置感应线圈,在坩埚上沿设置石墨滤网,石墨滤网两侧表面均涂有耐高温金属化合物涂层,在石墨滤网上放置定位块,在定位块上放置圆环拱形凹槽,在上保温层内壁设置籽晶托,籽晶固定在籽晶托上。
进一步地,所述的定位块沿保温层内壁一周设置,呈圆环状,且有多个凸起挡块。
进一步地,所述的坩埚外壁和底部凸起保温层中均设置感应线圈。
有益效果:本实用新型在坩埚外壁保温层和底部凸出保温层均设置感应线圈,使碳化硅粉料均匀受热,石墨滤网可以较好的阻挡C颗粒的输送,同时保证碳化硅升华产生气体的通过,圆环拱形凹槽可以使热气体循环加热,减少碳化硅气体与保温层接触产生杂晶,有保证了碳化硅单晶的正常生长。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图;
图中,1是保温层,2是坩埚,3是感应线圈,4是碳化硅粉料,5是石墨滤网,6是耐高温金属化合物涂层,7是定位块,8是环形凹槽,9是籽晶托,10是籽晶。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式包括坩埚2,所述坩埚2底部向内凹进一个圆柱体,在坩埚2外设置保温层1,保温层1底端中部设有与坩埚2相匹配的圆柱凸起,在保温层1内设置感应线圈3,在坩埚2上沿设置石墨滤网5,在石墨滤网5两侧表面均涂有耐高温金属化合物涂层6,在石墨滤网5上放置定位块7,在定位块7上设置圆环状拱形凹槽8,在上保温层1内壁设置籽晶托9,籽晶10固定在籽晶托9上,碳化硅粉料4放在坩埚2中。
所述的定位块7沿保温层1内壁一周设置,呈圆环状,且有多个凸起挡块。
所述的坩埚2外壁和底部凸起保温层1中均设置感应线圈3。