[发明专利]一种新型晶体生长装置及其生长方法

权利要求书

1.一种新型晶体生长装置，其特征在于：包括模具(1)、坩埚(3)、托盘(4)、支柱(5)、电机；所述模具(1)悬挂在坩埚(3)上方，且模具(1)外径小于坩埚(3)内径；所述坩埚(3)底部通过托盘(4)与支柱(5)固定连接，支柱(5)与电机的传动轴固定连接，其中电机包括升降电机、旋转电机，固定安装在设备炉腔外侧。

2.一种根据权利要求1所述装置的生长方法，其特征在于：具体步骤为：

(一)助排气泡

冷态下坩埚(3)内装满固态原料，模具(1)底沿在坩埚(3)上沿的上面；封闭设备炉门，抽真空，充保护气；升温加热至固态原料完全熔化成液态；将坩埚(3)上升，至模具(1)插入熔体0.25—0.45倍深度处，坩埚(3)开始顺时针旋转，再逆时针旋转；顺逆时针旋转后，静止5—60min，排气泡结束；坩埚(3)不断上升，且始终保持原料熔体相对模具(1)的高度比；

(二)引晶过程

将籽晶与模具(1)接触，切入模具(1)刃口，通过称重传感器判读籽晶的温度及状态，进行高温引晶；

(三)放肩过程

引晶过程完成后保持当前状态10—30min，，然后缓慢进行放肩过程；

(四)等径过程

当放肩过程完成0.55—0.65倍进程时，坩埚(3)进行旋转，转速为1—10round/min，进入等径过程；此旋转过程一直持续到坩埚(3)内原料在8—11mm时，坩埚(3)旋转及上升功能停止；

(五)收尾

晶体等径过程生长结束后，由于坩埚(3)旋转及上升功能停止，温度上升，晶体尾部自动与熔体脱开后，在模具(1)上方悬停一段时间，即可启动降温程序，最终获得晶体。

3.根据权利要求2所述生长方法，其特征在于：步骤(一)中，坩埚(3)先顺时针旋转时，转速为1—10round/min，旋转时间为5—120min，再逆时针旋转时，旋转时间为5—120min，转速为1—10round/min。

4.根据权利要求2所述生长方法，其特征在于：步骤(四)中，坩埚(3)旋转时为根据长晶需要，始终进行一边晶体生长一边坩埚慢速旋转的长晶过程；或者坩埚(3)中速旋转几分钟，坩埚停转，晶体生长一段时间，然后晶体暂停生长，坩埚再中速旋转几分钟，然后晶体再恢复生长，交替穿插式的长晶过程。