[发明专利]一种钠助熔剂法氮化镓单晶的生长装置

摘要

本发明公开了一种钠助熔剂法氮化镓单晶的生长装置。本装置在内部设计了籽晶夹具、反应容器、载物台等结构，在进行单晶外延生长时，降低载物台高度，可防止籽晶与未达到氮原子浓度过饱和的金属熔融液接触，从而避免了籽晶分解，防止表面质量劣化；传动杆连接的电机带动反应腔托盘转动，使反应容器及其内部坩埚与籽晶夹具产生相对转动，实现籽晶夹持杆对金属熔融液的搅拌，改善其内部的氮原子浓度均匀性，从而达到提高籽晶周围氮原子浓度的目的，避免晶体贫氮；半密封式的反应容器结构能够减少晶体生长过程中钠蒸气的逸出并阻挡外界杂质气氛，从而使金属钠能够持续发挥助熔剂的作用，为氮化镓单晶外延提供稳定、纯净的生长条件。

主权项

1.一种钠助熔剂法氮化镓单晶的生长装置，包括由水冷腔（201a）和压力容器腔体（201b）构成的主体结构，在主体结构内部包括用于装载籽晶（208）的坩埚（209）、支撑结构以及保温层；其特征在于，在主体内部还包括由籽晶夹具固定杆（207a）、籽晶夹具固定盘（207b）和籽晶夹具夹持杆（207c）组成的籽晶夹具；还包括由反应容器腔体（205b）和反应容器顶盖（205a）构成的反应容器；还包括由反应容器托盘（210a）、内部设有循环冷却水路的传动杆（210b）和电机（210c）构成的具备旋转和升降功能的载物台；所述的支撑结构由籽晶夹具固定腔（203a）、托盘（203b）、套筒（203c）和底座（203d）固定连接构成；所述的保温层包括内保温层（202b）和外保温层（202a）；所述坩埚（209）置于反应容器中；其中所述的反应容器顶盖（205a）置于籽晶夹具固定盘（207b）的上方且与反应容器腔体（205b）上端固定连接，反应容器腔体（205b）下端置于所述载物台的反应容器托盘（210a）上；所述籽晶夹具固定杆（207a）的上端与所述的籽晶夹具固定腔（203a）固定连接，籽晶夹具固定杆（207a）的下端穿过反应容器顶盖（205a）的中心孔与籽晶夹具固定盘（207b）固定连接，所述的籽晶夹具夹持杆（207c）至少设有三个，其上端分别与籽晶夹具固定盘（207b）固定连接，籽晶夹具夹持杆（207c）的下端设有凹槽，在凹槽里嵌入所述的籽晶（208）；所述载物台的传动杆（210b）的上端依次穿过水冷腔（201a）、压力容器腔体（201b）、支撑结构的底座（203d）、外保温层（202a）、支撑结构的套筒（203c）及内保温层（202b）的中心孔与所述的载物台上的反应容器托盘（210a）固定连接，载物台的传动杆（210b）的下端与所述的电机（210c）连接。