[发明专利]一种能降低污染的InSb单晶生长热场装置及生长方法

权利要求书

1.一种能降低污染的InSb单晶生长热场装置，其特征在于：包括单晶生长坩埚体和保温模块，所述单晶生长坩埚体位于所述保温模块内部；

所述单晶生长坩埚体包括石墨坩埚，所述石墨坩埚的内侧和外侧均固定安装石英坩埚层，所述石英坩埚层将所述石墨坩埚密封包裹在其内部，且所述石墨坩埚所在空间是真空环境；

所述保温模块包括石英密封罩体，所述石英密封罩体内部密封设置保温碳毡；

还包括惰性气体输送管，所述惰性气体输送管穿过所述保温模块，位于所述保温模块内部的惰性气体输送管盘旋缠绕，其出口位于所述单晶生长坩埚体的表面开口处，使得惰性气体输送管内的惰性气体经加热后吹散在液面和晶体表面，降低单晶生长坩埚体内的温度梯度。

2.根据权利要求1所述的一种能降低污染的InSb单晶生长热场装置，其特征在于：所述石墨坩埚为经过高真空烧结除杂处理。

3.根据权利要求1所述的一种能降低污染的InSb单晶生长热场装置，其特征在于：所述惰性气体输送管从石英密封罩体底部开槽处伸进来，然后向上弯折，在末端环绕形成环形结构，且环形结构上设有若干出气孔，使得惰性气体环绕分散吹在液面和晶体表面。

4.根据权利要求1所述的一种能降低污染的InSb单晶生长热场装置，其特征在于：还包括底托，所述底托固定安装在所述单晶生长坩埚体的底部。

5.根据权利要求4所述的一种能降低污染的InSb单晶生长热场装置，其特征在于：还包括支撑座，所述支撑座与所述底托能配合安装，实现对所述单晶生长坩埚体的支撑。

6.根据权利要求1所述的一种能降低污染的InSb单晶生长热场装置，其特征在于：还包括单晶炉，所述单晶生长坩埚体和保温模块位于单晶炉内，所述单晶炉上设有开关炉门，所述单晶炉上设有惰性气体进出结构，使得惰性气体能够对单晶炉内空气进行置换。

7.根据权利要求6所述的一种能降低污染的InSb单晶生长热场装置，其特征在于：还包括加热线圈，所述加热线圈安装在单晶炉的内壁上，与电极相连，能加热所述单晶生长坩埚体。

8.根据权利要求1所述的一种能降低污染的InSb单晶生长热场装置，其特征在于：所述石英密封罩体为两端敞开的圆筒形密封结构，所述保温碳毡被密封在所述石英密封罩体的筒状侧壁的内外夹层之间。

9.根据权利要求6所述的一种能降低污染的InSb单晶生长热场装置，其特征在于：所述单晶炉的顶部安装籽晶杆，所述籽晶杆穿过所述单晶炉，且其末端能安装籽晶。

10.利用权利要求1-9任一项所述的一种能降低污染的InSb单晶生长热场装置进行InSb单晶生长的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将InSb多晶原料放入单晶生长坩埚体内；

将惰性气体输送管穿入石英密封罩体内，且惰性气体输送管贴近单晶生长坩埚体外侧壁行走，将籽晶安装在籽晶杆的下端，并调整好位置，将石英密封罩体罩住单晶生长坩埚体；

将单晶生长坩埚体和保温模块放入单晶炉内，关闭开关炉门，用惰性气体对单晶炉内空气进行置换；

开启加热线圈对单晶生长坩埚体进行加热，将原料熔化，并将惰性气体通过惰性气体输送管输送到石英坩埚上部；

控制籽晶杆将籽晶伸入熔化的原料液面，调整温度到单晶生长温度，进行单晶生长。