[发明专利]自发籽晶法制备氮化铝晶体的装置及工艺

权利要求书

1.自发籽晶法制备氮化铝晶体的装置，该装置包括感应加热线圈、保温层、坩埚装置和坩埚升降装置，其特征在于：坩埚装置中，坩埚盖上开有直径为1～2毫米的孔，盖片放置于坩埚盖上方，并完全遮盖住孔，盖片的面积介于孔与坩埚盖的面积之间，具体尺寸由生产条件确定。

2.自发籽晶法制备氮化铝晶体的工艺，包括以下步骤：

a)利用自发结晶的方式制备籽晶

在0.5～5个大气压的高纯氮气环境中，升温至一定的生长温度后，通过坩埚升降装置缓慢地提拉坩埚，经过一段保温时间后，停止移动坩埚，由于自发结晶在开孔处得到直径与孔径大小相当，可以用作籽晶的氮化铝单晶体；

b)由自发结晶制备的籽晶诱导生长氮化铝晶体

提高生长温度到一定值后，再次通过坩埚升降装置缓慢地提拉坩埚，确保开孔处的氮化铝籽晶与物料之间保持较为稳定的温度差，保温一段时间后，实现氮化铝晶体沿横向和纵向的生长，然后停止移动坩埚，并降温至室温，制备过程结束。

3.根据权利要求2所述的工艺，其中，步骤a)中，保温段的生长温度为2000℃～2150℃，保温时间为1小时～6小时；步骤b)中，保温段的生长温度为2150℃～2300℃，保温时间为4小时～50小时。

4.根据权利要求2所述的工艺，步骤b)中的保温阶段，开孔处氮化铝籽晶与氮化铝物料之间温度差控制在10℃～50℃。

5.根据权利要求2所述的工艺，其中，在步骤a)中，坩埚升降装置提拉坩埚的速率控制在0.5毫米/小时～3毫米/小时，在步骤b)中，速率为0.05毫米/小时～2.5毫米/小时。