[实用新型]电阻式碳化硅晶体生长装置

说明书

本实用新型提供一种电阻式碳化硅晶体生长装置，包括真空腔室、反应装置和加热装置，所述反应装置和所述加热装置设于所述真空腔室的内部；所述加热装置设于所述反应装置的外侧；所述加热装置包括给所述反应装置的侧壁加热的侧壁加热部，以及给所述反应装置的底部加热的底部加热部。通过在反应装置底部设置底部加热部对其底部进行加热，而后保证碳化硅粉的边缘与中心区域的温度相差不大，减小碳化硅粉在径向上的温度梯度，使晶体生长过程碳化硅粉在径向方向的升华速率可以保持一致。

技术领域

本实用新型涉及晶体生长设备技术领域，尤其涉及一种电阻式碳化硅晶体生长装置。

背景技术

现有技术方案所使用的线圈排布均匀，原材料位于加热线圈中，感应线圈产生的涡流直接加热原材料所处区域的石墨坩埚，石墨坩埚通过热传导直接加热原材料；籽晶位于加热线圈上部，主要通过石墨坩埚的热辐射以及坩埚盖的热传导被加热；籽晶处于相对的低温区。因此，籽晶与原材料的温度梯度的实现：1.通过调整感应线圈与原材料和籽晶高度的相对位置所决定，有些设置感应线圈可以上下移动，或者感应线圈及坩埚都可以上下移动；2.通过调整保温石墨毡的厚度以及开孔实现轴向上的温度梯度。

但是，传统的方法都无法调整径向温度梯度，无法有效实现大尺寸(8英寸及以上)碳化硅晶体生长，或者碳化硅晶体生长有效厚度较薄(比如6英寸)。对于大尺寸碳化硅晶体生长，碳化硅籽晶中部位置温度相对较低，升华后的气体大部分在碳化硅籽晶中部位置结晶，导致所生长出来的晶体中部位置凸出比较严重，其凸出厚度远大于边缘生长出来的晶体厚度，导致晶体的有效厚度非常薄，原材料利用率不高。坩埚中部温度低于靠近坩埚侧壁的区域，坩埚中部的粉体温度相对较低，因此，靠近坩埚侧壁的碳化硅粉体升华利用率较高，由于碳化硅颗粒发生非化学计量比分解升华(分解后，硅的升华速率快于碳的升华速率)，而靠近中部区域的碳化硅粉体发生陶瓷烧结现象，生成碳化硅陶瓷体，并存在部分重结晶，形成柱状晶粒，降低了碳化硅原材料的利用率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电阻式碳化硅晶体生长装置，以解决现有技术中碳化硅晶体生长装置径向温度梯度大、碳化硅原材料利用率不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电阻式碳化硅晶体生长装置，包括真空腔室、反应装置和加热装置，反应装置和加热装置设于真空腔室的内部；加热装置设于反应装置的外侧；

加热装置包括给反应装置的侧壁加热的侧壁加热部，以及给反应装置的底部加热的底部加热部。

进一步地，加热装置包括正电极板、负电极板以及若干加热电阻丝；

正电极板和负电极板设置在反应装置上方的外侧；

加热电阻丝的一端连接正电极板，另一端连接负电极板；

加热电阻丝呈U形设置，U形的加热电阻丝的两个侧边沿反应装置的侧壁设置形成侧壁加热部，U形的加热电阻丝的底边沿反应装置的底部设置形成底部加热部。

进一步地，U型的加热电阻丝平行设置。

进一步地，U型的加热电阻丝的底边交叉设置。

进一步地，加热装置包括正电极板、负电极板以及若干加热电阻丝；

正电极板和负电极板分别设置在反应装置的上端和下端；

部分加热电阻丝的一端连接正电极板后，直接沿着反应装置的轴向连接于负电极板，形成侧壁加热部；

另一部分加热电阻丝一端连接正电极板后，另一端在反应装置的底部按照预设形状延伸形成底部加热部后，连接于负电极板。

进一步地，侧壁加热部与底部加热部形成的朝向反应装置的夹角为90°-100°。

进一步地，反应装置的下端还连接有支撑架；