[发明专利]一种基于缩颈型坩埚的无坩埚壁接触式单晶生长方法

权利要求书

1.一种基于缩颈型坩埚的无坩埚壁接触式单晶生长方法，其特征在于包括以下步骤：

1）称量原材料，并将称量后的晶体生长所需的原材料装入缩颈型坩埚中；

2）如原材料需合成，则将装有原材料的坩埚放入合成炉中进行材料合成，合成完成后将坩埚放入垂直式单晶炉内；如原材料无需合成，则将坩埚直接放入垂直式单晶炉内。坩埚在单晶炉内应垂直放置；

3）设置单晶炉的温度，高温区在下，低温区在上，中间为梯度区，将坩埚置于高温区内，将单晶炉温度升至材料熔化温度以上并恒温保持数小时，使材料充分熔化；

4）进行晶体生长，使晶体在坩埚内自上向下生长，生长方法可选用如下几种：a）固定炉体，向上移动坩埚；b）固定坩埚，向下移动炉体；c）坩埚与炉体均固定不动，向下移动温场；d）向上移动坩埚，同时向下移动炉体；

5）晶体生长完成后，将单晶炉温度降至室温，从单晶炉内取出坩埚，再把晶体从坩埚内取出。

2.根据权利要求1所述的一种基于缩颈型坩埚的无坩埚壁接触式单晶生长方法，其特征在于：所述的缩颈型坩埚呈“葫芦”形状，坩埚材料选用石英、石墨、玻璃碳或热解氮化硼，坩埚结构分为上中下三部分，中部为缩颈，下部坩埚内径D3为所需生长的晶体直径，中部缩颈处坩埚内径D2为0.1-1D3，上部坩埚内径D1比中部缩颈处坩埚内径D2大即可，下部坩埚长度H3为所需生长的晶体的长度；中部坩埚长度H2为0.1-0.5H3；上部坩埚长度H1应保证坩埚所装材料全部熔化后，熔体液面在坩埚缩颈以上；坩埚壁厚d视坩埚材料而定，石英坩埚为2-5mm，石墨或玻璃碳坩埚为3-5mm，热解氮化硼坩埚为0.6-1mm。