[实用新型]一种可重复使用坩埚的SiC单晶生长装置

说明书

本实用新型公开了一种可重复使用坩埚的SiC单晶生长装置，包括石墨坩埚，所述石墨坩埚的上端设置有坩埚环，坩埚环与石墨坩埚紧密旋接固定；所述石墨盖的下端中央设置有籽晶片，籽晶片的下端设置有生长结晶的碳化硅单晶，籽晶片与石墨盖的下端粘合固定。本可重复使用坩埚的SiC单晶生长装置在使用时，坩埚环的厚度与石墨坩埚的厚度相同，坩埚环与石墨坩埚紧密旋接固定，使得坩埚环与石墨坩埚紧密结合在一起，坩埚环的高度为20‑50mm，坩埚环其相接处远离低温区，不会附着碳化硅结晶物沉积在其表面，坩埚环的两侧均开设有分离槽，因此石墨盖能够轻易与石墨坩埚分离而取出碳化硅晶体；整体可多次重复使用石墨坩埚，延长石墨坩埚使用寿命，节省整体成本。

技术领域

本实用新型涉及碳化硅单晶生长的装置技术领域，具体为一种可重复使用坩埚的SiC单晶生长装置。

背景技术

碳化硅单晶材料属于第三代宽带隙半导体材料的代表，具有宽禁带、高热导率、高击穿电场、高抗辐射能力等特点，将有望突破第一、二代半导体材料应用技术的发展瓶颈，主要应用在半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器以及其他等领域。

目前碳化硅单晶生长以物理气相沉积法(PVT)为主要生长方式，其难度非常高，必须在2100℃以上温度与低压环境下将碳化硅粉末直接升华成气体，并沿着温度梯度从高温区传输到较低温度区域的籽晶处沉积结晶，在碳化硅单晶晶体生长完成之后，除了籽晶处会生成碳化硅单晶晶体之外，周围较低温度的坩埚盖与石墨坩埚上缘或多或少的都有碳化硅结晶物沉积在其表面，造成坩埚与坩埚盖因为沉积物黏住而不易分离，导致晶体取出时需要破坏坩埚才能完整取出，造成材料的浪费，因此需要一种可重复使用坩埚的SiC单晶生长装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可重复使用坩埚的SiC单晶生长装置，具有多次重复使用坩埚，延长坩埚使用寿命，节省整体成本的优点，解决了现有技术中坩埚盖与石墨坩埚上缘或多或少的都有碳化硅结晶物沉积在其表面，取出晶体时需要破坏坩埚才能完整取出，造成材料的浪费的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可重复使用坩埚的SiC单晶生长装置，包括石墨坩埚，所述石墨坩埚的上端设置有坩埚环，坩埚环与石墨坩埚紧密旋接固定；所述石墨坩埚的顶端设置有石墨盖，石墨盖与坩埚环连接；所述石墨盖的下端中央设置有籽晶片，籽晶片的下端设置有生长结晶的碳化硅单晶，籽晶片与石墨盖的下端粘合固定；所述石墨坩埚的外侧包裹有外侧石墨软毡保温层，石墨坩埚的底部包裹有底部石墨软毡保温层，石墨坩埚的上部包裹有上部石墨软毡保温层；所述上部石墨软毡保温层的中央开设有测温孔；所述石墨坩埚的最外层设置有感应线圈，感应线圈分布在石墨坩埚的外侧周围。

优选的，所述石墨坩埚的厚度为5-20mm，石墨坩埚的材质采用灰分小于5ppm的石墨，表面涂布有一层碳化钽、碳化铌或碳化钨。

优选的，所述石墨坩埚内放置有纯度为5N-6N的碳化硅粉末。

优选的，所述坩埚环的高度为20-50mm，坩埚环的厚度与石墨坩埚的厚度相同，坩埚环的两侧均开设有分离槽。

优选的，所述外侧石墨软毡保温层、底部石墨软毡保温层和上部石墨软毡保温层的层数为1-4层，厚度为5-10mm。

优选的，所述测温孔的直径为10～30mm的圆形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：