[发明专利]一种大尺寸碳化硅单晶生长方法及装置

权利要求书

1.一种大尺寸碳化硅单晶生长装置，其特征在于，包括：

保温层；所述保温层内设有空腔；

石墨坩埚，置于所述空腔内，所述石墨坩埚包括结晶区和原料气化区，所述原料气化区用于放置原料，所述结晶区用于放置籽晶；

第一加热装置，置于所述空腔内，且设置在与所述原理气化区对应的位置，用于使所述原料气化区形成第一温度场；

第二加热装置，置于所述空腔内，且设置在与所述结晶区对应的位置，用于使所述结晶区形成第二温度场；

控制装置，与所述第一加热装置和所述第二加热装置电连接，用于控制第一加热装置和第二加热装置的加热温度，使所述原料气化区内原料气化生成的热质向所述结晶区运输，并在在所述籽晶上生成晶锭结晶；

其中，所述保温层设有散热孔，所述散热孔偏心设置在所述保温层的顶端。

2.根据权利要求1所述的大尺寸碳化硅单晶生长装置，其特征在于，还包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述原料气化区的第一温度场的温度信息，所述第二温度传感器用于检测所述结晶区的第二温度场的温度信息，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器与所述控制装置电连接。

3.根据权利要求2所述的大尺寸碳化硅单晶生长装置，其特征在于，通过所述控制装置控制第一加热装置和第二加热装置，使得所述第一温度场和所述第二温度场的温差恒定。

4.根据权利要求1所述的大尺寸碳化硅单晶生长装置，其特征在于，所述第二加热装置内还设有冷却介质，通过调节第二加热装置内冷却介质的流速形成冷阱，以消散所述晶锭结晶的潜热。

5.根据权利要求1所述的大尺寸碳化硅单晶生长装置，其特征在于，还包括真空装置，用于使所述石墨坩埚处于真空环境中。

6.一种大尺寸碳化硅单晶生长方法，应用权利要求1-5任一项所述的大尺寸碳化硅单晶生长装置，其特征在于，包括：

将原料放置在所述原料气化区内，并将籽晶安装在所述结晶区；

所述控制装置控制所述第一加热装置和所述第二加热装置分别对所述原料气化区和所述结晶区，并在所述原料气化区和所述结晶区形成轴线温度梯度大、径向梯度小的第一温度场和第二温度场；

所述原料气化区内的原料加热升华气化生成的热质，热质向所述结晶区运输，并在在所述籽晶上生成晶锭结晶。

7.根据权利要求6所述的大尺寸碳化硅单晶生长方法，其特征在于，通过所述第一温度传感器检测所述原料气化区的第一温度场的温度信息，通过所述第二温度传感器检测所述结晶区的第二温度场的温度信息，并将所述原料气化区的第一温度场的温度信息和所述结晶区的第二温度场的温度信息传输至所述控制装置。

8.根据权利要求7所述的大尺寸碳化硅单晶生长方法，其特征在于，所述控制装置通过所述第一温度传感器和所述第二温度传感器反馈的温度信息控制所述第一加热装置和第二加热装置的加热效率，使得所述第一温度场和所述第二温度场的温差恒定。