[实用新型]一种用于晶体生长的坩埚

说明书

技术领域

本实用新型属于晶体生长技术领域，尤其涉及一种用于晶体生长的坩埚。

背景技术

随着科技的进步和发展，越来越多的半导体晶体，因其在光电系统中的突出作用，越来越得到人们广泛的重视。

制备这些半导体单晶材料的方法有多种，主要包括提拉法，下降法，温度梯度法，水平布里奇曼法等。其中提拉法因其生长过程可见，可以实时观测晶体生长情况和晶体质量，容易生长较大直径的晶体等优势，在半导体单晶生长技术中占有很高的比例。

在采用提拉法中，半导体晶体在坩埚中进行生长，坩埚内部的环境将直接影响晶体的质量。

目前很多文献都涉及半导体单晶材料的生长装置，公开号为1784514A的中国专利“磷化铟基板、磷化铟单晶及其制造方法”中所述的坩埚为pBN坩埚，但未设计坩埚的具体形制；公开号为102220628A中国专利“生长半导体晶体的装置”中有pBN坩埚的设计形制，包括籽晶槽、锥型坩埚底和坩埚壁三部分，而且对结晶区的锥度做了标定，但此坩埚内部结晶区温度不均匀，导致晶体边缘温度低于中心温度。较大的传热导致晶体边缘形成较大的过冷度，导致晶体生长边缘上翘，形成倒沟。严重时，会导致固液界面的形状由凸变平，甚至变凹，“边界效应”增强，增加了孪晶和多晶的产生几率，大大影响了晶体产品质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于晶体生长的坩埚，本实用新型提供的坩埚能够改善结晶区的热流情况，起到稳定晶体生长界面的作用。

本实用新型提供一种用于晶体生长的坩埚，包括：坩埚壁和坩埚底，所述坩埚底设置有籽晶槽，其特征在于，所述坩埚壁包括坩埚内壁和坩埚外壁，所述坩埚内壁和坩埚外壁具有倾角；

所述坩埚内壁的倾角大于所述坩埚外壁的倾角。

优选的，所述坩埚内壁的倾角为3°～6°；

所述坩埚外壁的倾角为1°～2°。

优选的，所述坩埚内壁的倾角为3°～4°；

所述坩埚外壁的倾角为1°。

优选的，所述坩埚底为倒圆锥形。

优选的，所述坩埚底的放肩角为120°～150°。

优选的，所述籽晶槽的内径为4～6mm。

优选的，所述籽晶槽的内径为5mm。

优选的，所述坩埚为氮化硼陶瓷坩埚或石英坩埚。

本实用新型研究发现，晶体生长过程中，由于坩埚壁上沿位于加热器的外围，温度相对较低。沿着坩埚壁向上传递的热量明显大于垂直于坩埚壁方向的传热量，这就使得坩埚壁附近的熔体热量沿着坩埚壁被迅速导走，最终导致晶体边缘温度低于中心温度，从而坩埚内部的温度不均匀，影响晶体的生长质量。

本实用新型提供了一种用于晶体生长的坩埚，包括：坩埚壁和坩埚底，所述坩埚底设置有籽晶槽，其特征在于，所述坩埚壁包括坩埚内壁和坩埚外壁，所述坩埚内壁和坩埚外壁具有倾角；所述坩埚内壁的倾角大于所述坩埚外壁的倾角。本实用新型提供的坩埚侧壁上沿薄，下端厚，使得坩埚上沿散热面积减少，降低其向上的传热量，有利于改善坩埚内的热流情况和液流状况，起到稳定晶体生长界面的作用，提高晶体的产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中用于晶体生长的坩埚的剖面图。

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。

本实用新型提供了一种用于晶体生长的坩埚，包括：坩埚壁和坩埚底，所述坩埚底设置有籽晶槽，其特征在于，所述坩埚壁包括坩埚内壁和坩埚外壁，所述坩埚内壁和坩埚外壁具有倾角；所述坩埚内壁的倾角大于所述坩埚外壁的倾角。

本实用新型提供的坩埚能够有效减少坩埚上沿的传热量，起到稳定晶体生长界面的作用。

参见图1，图1为本实用新型中用于晶体生长的坩埚的剖面图，在图1中，1为坩埚壁，2为坩埚底，3为籽晶槽。