CN1022336C

CN1022336C - 晶体生长设备

Info

Publication number: CN1022336C
Application number: CN88101744A
Authority: CN
Inventors: 戴维·S·哈维
Original assignee: Mobil Solar Energy Corp
Current assignee: Schott Solar CSP Inc
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1988-03-26
Publication date: 1993-10-06
Anticipated expiration: 2003-03-26
Also published as: CA1320101C; IL85807A; EP0309540A4; KR890700543A; DE3890206C2; GB2210287A; JPH01503059A; AU611682B2; EP0309540A1; NL8820214A; WO1988007598A1; IL85807A0; GB2210287B; ZA881849B; JPH0733310B2; EP0309540B1; CN88101744A; AU1549188A

Abstract

揭示一种按EFG法增长管形晶体的新颖设备，特征为设备至少有一个外通道和至少一个内通道，在坩埚模具组合件和相关的部件中形成，引入至少一条外通道的气体，藉以输送入与模具上的增长面相邻的增长晶体外面的区域，引入至少一条内通道的气体，输送入与该增长面相邻的空心晶体里面的区域，从而内外区中的大气可以分别控制。

Description

本发明涉及一般的晶体生长设备，特别是涉及一种适合于根据导模法生长晶体的设备。

为了从熔体生长晶体，已研究过了各种方法。导模法生长就是其中的一种方法。导模法生长晶体的方法和设备的详细内容在1971年7月6日颁发与拉贝尔（Harold E、La Belle，Ir）的名称为“晶体材料生长法”的美国专利第3，591，348号和在1972年8月29日颁发与拉贝尔等人的名为“用熔体生长晶体的设备”的美国专利第3，687，633号中已作了说明。

在导模法生长中，一个毛细管成型模件和一种液体原料的熔体相结合安置，从而通过毛细管作用，模件上的生长面由熔体的原料液膜润湿。然后，首先通过将晶种引导到原料液膜上，引发形成晶体，生长成品晶体，然后在控制的速度下，将晶种从生长面上去除，从而使原料液膜保持夹在生长中的晶体和模件的生长面之间。由于模件生长面上的原料液膜不断由一个或多个毛细管补充熔体，便可由熔体生长为尺寸相当大的连贯晶体。

上述导模法生长的结果是成品晶体的截面形状取决于模件生长面的形状。因此，给予模件的生长面适当的形状，便可生长各种形状的晶体，如圆柱状（即晶体的截面为圆片），扁带状（即晶体截面形状为矩形片），空心管状（即晶体有圆环，椭圆环或多边形环的截面）等等。

本发明针对的是导模法生长管形晶体的设备。

按导模法生长管形晶体的现有设备在1980年10月28日颁发与泰勒等人（Aaron S.Taylor，eral）的名称为“定形晶体生长坩埚模组合件”的美国专利第4，230，674，728号，1984年4月3日颁发与斯多蒙特等人（Richard W.Stormonr er al）的名称为“管形晶体生长设备”的美国专利第4，440，728号，和1985年10月1日颁发与斯多蒙特等人的名称为“管形晶体生长设备”的美国专利第4，544，528号中作了说明。

在实践中，据发现假使能控制生长晶体的周围气氛，便可对晶体的质量作很大的改进。这是因为控制生长晶体周围的气氛，可以清除生长中晶体周围区域里的有害的反应气体，而将惰性气体，有利的反应气体和/或有利的渗杂气体引入生长中的晶体的周围区域中去。并且控制生长晶体周围大气的温度也有利于正确调节生长晶体的温度。

1983年11月15日颁发与瓦尔德（Frirz Wald）等人名称为“晶体生长区周围气氛的控制”的美国专利4，415，401号，1984年4月17日颁发与卡来斯（Jurs P.Kalejs）的名称为“控制晶体生长区周围气氛的设备”的美国专利第4，443，411号，和出版物“硅晶带导模法生长中环境与熔体液面和碳及氧输送有关连的相互作用的模式”（作者为卡来斯（J.P.Kaleis）和泰（L.Y.Chin），见《电化学学会志》1982年6月第129卷第6期）介绍了扁条形晶体生长周围气氛控制法。不幸的是在这些参考文献中，对形式为空心管的晶体生长的周围气氛的控制方法保持缄默。在这方面，可以注意到生长中晶体周围气氛控制问题，就用于生长空心管的设备来说，显著地增大了。因为在这种设备中，生长中的空管的本体将晶体周围气氛有效分成“外区”（即生长晶体外部的区域），和“内区”（即生长晶体内部的区域），因为生长中的晶体的壁抑制“外区”和“内区”之间的气体直接流通，气体仅能通过处于空心晶体远端上的籽晶夹具在两个区之间流动。

因此，本发明的一个目的是提出一种导模法生长管形晶体的新型设备，该设备有控制生长晶体周围气氛的装置。

本发明的另一目的是提出一种控制生长中管形晶体周围气氛的装置，其中生长晶体外部区域（即“外区”）中的气氛和生长晶体内部（即“内区”）中的气氛可分别得到控制。

上述的和其他目的之取得在于提供新颖的按导模法生长管形晶体的设备，其设备至少一有在坩埚模具组合件和相关部件中形成的内通道和外通道，借以将引入该至少一条外通道的气体输送到与模具上面的生长面相邻的生长晶体外面的区域（即“外区”）中，将引入该至少一条内通道的气体，输送到与模具上的生长面相邻的空心晶体内部的区域（即“内区”）中，从而各区中的气氛可以分别得到控制。

在本文中，术语“管”和“管形”应理解为泛指含义，包括有圆形，多边形或其他的例如椭圆形截面的长形空心体。

参考附图，本发明的其他目的和特点将在下面关于发明的详述中加以说明。图中以相同号码表示相同部件。

图1为用于按导模法生长管形晶体的新颖设备的剖视图，该设备中有本发明的理想实施方案;

图2为图1所示的坩埚模具组合件的俯视图;

图2A为图1及2所示的坩埚模具组合件的局部剖视图;

图3为图1所示的内气流管道的俯视图;

图4为沿图3中4-4线的剖视图;

图5为图1所示的外气流管道的俯视图;

图6为沿图5中6-6线的剖视图。

首先参看图1，图1表示从一种熔体生长管形晶体的新颖设备。虽图中未示，但应理解到图1中的设备还包括诸如加热线圈，内外后加热器组合件，隔热元件等相关的设备。诸如一般可在美国专利第4，440，728号中揭示的类型的晶体生长炉中见到的设备。为了便于了解本发明，这些相关设备都予省略。

图1中的设备包括一个由侧壁105，上盖110和室底115形成的生长室100。上盖110上形成中心孔120，室底115上形成中心孔125。孔120的轴线和孔125的轴线对准。上孔120的俯视形状最好和在设备中生长的空心晶体的截面相同，因而从熔体中获得的空心晶体可从孔120中通过，而和形成上盖110上的孔120的内缘有适当紧的配合，下文将作进一步的详述。中心孔125的俯视形状最好为圆形。生长室的侧壁105，上盖110及室底115紧固连接，交接处尽可能气密，从而中心孔120及125构成出入生长室100的口。熟悉本技艺领域者所常见的制造生长室100的材料和生长中的空心晶体材料有兼容性，而不与之起反应，例如生长晶体为硅时，侧壁105用石英，上盖110和室底115用不锈钢制造。

坩埚组合件200置于生长室100中。再参看图1，2及2A，坩埚组合件200和已知技术领域中常见的坩埚模具组合件200相似，但具体特点则有不同，下文及图中将作详示。具体而言，坩埚模具组合件200有一个用于容放生长的原料的熔体210的中间室205，一个在坩埚模具组合件的顶部形成的生长面215，一根与生长面相交的毛细管216，若干在坩埚模具组合件的壁上形成的用于由熔体210的原料液膜润湿生长面215的毛细管供料槽220。

现参看图2A，可注意到生长面215实际有一对其间用毛细管开口216分隔的端面或端缘215′及215″。应理解到液体原料（即“熔体”）依靠毛细管作用通过供料槽220及毛细管216输送到生长面215上。

坩埚模具组合件200的生长面215由一组六个相连的表面215A，215B，215C……等等组成（见图2），从而生长一个六边形的空心管晶体。坩埚模具组合件200有两个上表面，分布在生长面215的两侧而稍低于生长面;一个外上表面（实际由同平面中的六个表面225A，225B， 225C……等等形成）在生长面215外侧沿生长面侧面布置，一个内顶表面230在生长面内侧，沿生长面215内侧面布置。图1中最清晰，顶表面225及230处在生长面215的下方，但在熔体210上表面的上方。坩埚模具组合件200还有一个平底表面235。坩埚模具组合件200用熟悉本行者常见的材料制造，例如石墨。

据信坩埚模具组合件200的上述特点都是熟悉本行者所熟知的。坩埚模具组合件200与传统坩埚模具组合件的分别在于有若干垂直外通道240在坩埚模具组合件的外顶表面225和底表面235之间延伸，有若干内垂直通道245在坩埚模具组合件的内顶表面230和底表面235之间延伸。

坩埚模具组合件200安置在一个内气体管道板300上。再参看图1，3及4，内气体管道板300有一个圆盘或母板，上面有平顶表面305和平底表面310。内气体管道板300有若干垂直通道315在顶表面305和底表面310之间延伸。垂直通道315，在顶表面305和底表面310之间延伸。垂直通道315有一定的尺寸和位置，当内气体管道板300靠在坩埚模具组合件的底表面上时，通道315和在坩埚模具组合件200上形成的外垂直通道240对正，下文中将进一步细述。内气体管道板300还有一个中心孔320，在板的顶表面305和底表面310之间延伸。有若干表面槽325在板300的顶表面305上形成。表面槽325和板的中心孔320接通，并呈辐射状外伸，因而和也在板的顶表面305上形成一个六边形表面槽330接通。六边形表面槽330有一定的尺寸和位置，因而当内气体管道板300放在坩埚模具组合件的底表面上时，表面槽330和在坩埚模具组合件200上形成的内垂直通道245对正，下文中将有更详细叙述。内气体管道板用熟悉本行者常见材料制造，例如用石墨。

内气体管道板300又放在外气体管道板400的上面。再参看1，5及6，外气体管道板400包括一具有平顶表面405及平底表面410的圆盘或母板。外气体管道板400有一个中心孔420，该孔在其顶表面405和底表面410之间伸展。有若干表面槽425在板400的上表面405上形成。表面槽425和板的中心孔420接通，呈辐射状外伸，和也在板的上表面405上形成的圆形表面槽430接通。圆表面槽430有一定的尺寸和位置，从而当外气体管道板400靠在内气体管道板300的底表面上时，圆形槽可和在内气体管道板300上形成的垂直通道315对正，下文中将进一步详述。外气体管道板400用熟悉本行者常见的材料制造，例如用石墨。

坩埚模具组合件200，内气体管道板300，和外气体管道板400按图1的方式组装，因此，内气体管道板300的上表面305靠在坩埚模具组合件200的底表面235上，内气体管道板的垂直通道315和坩埚模具组合件的外垂直通道240对正，内气体管道板的表面槽325和坩埚模具组合件的底表面235连接，从而底表面235形成表面槽325的一个顶板，内气体管道板的表面槽325和在坩埚模具组合件上形成的内垂直通道245接通。除上面所述外，外气体管道板400的上表面405靠在内气体管道板300的底表面310上，从而外气体管道板的中心孔420在轴向上和内气体管道板的中心孔320对正，从而外气体管道板的内表面槽425和内气体管道板的底表面310连接，从而底表面310形成表面槽425的顶板，并且外气体管道板的表面槽425和在内气体管道板上形成的垂直通道315接通。从图1可见，坩埚模具组合件200，内气体管道板300，和外气体管道板400用若干在室底115和外气体管道板400之间延伸的柱475支持在生长室100中。

再参看图1，有一个内供气管500和内气体管道板300相连接，从而供气管上端505和形成管道板中心孔320的管道板的壁形成气密配合。内气体供气管500按图1所示的方式和内气体管道板300管道相连接，从而供气管的内部和在内管道板300中形成的径向表面槽325接通，于是进入供气管下端510的气体首先流入在内气体管道板内形成的表面槽325内，然后进入在坩埚模具组合件200中形成的内垂直通道245中。内供气管500用熟悉本行的人常见的材料制造，例如用石墨制造。

一个外供气管600绕内供气管500同心放置，和外气体管道板400相连接，从而外供气管的上端605和形成管道板中心孔420的管道板的壁形成气密配合。这种安排形成内外供气管同心壁之间的腔室607。外供气管600按图1所示方式和外气体管道板400固定，因此上述内室607和在外气体管道板400中形成的径向表面槽425接通，从而进入供气管下端610的气体首先流入在外气体管道板中形成的表面槽425，通过在内气体管道板300中形成的垂直通道315，然后进入在坩埚模具组合件200中形成的外垂直通道240中。外供气管600用熟悉本行的人常见的材料制造，诸如石墨。

继续参看图1，内供气管500和外供气管600的下端向下伸，从室底115上形成的中心孔125中穿过，和供气管件700连接。供气管件700围绕底中心孔125安装，和室底115形成气密配合。供气管件700设有一个中心孔705，一个第一内壁710，一个第二内壁715，一个第一孔720，一个第二孔725和第三孔730。内供气管500固定在气体管件700上，从而管的第二端510和布置在第一壁710上的一条槽中的0形密封件735气密配合，从而进入管件第一孔720的气体被引入内供气管500内。外供气管600固定在气体管件700上，因此管的第二端610和布置在第二壁715上的槽中的0形密封件740气密配合，从而进入管件第二孔725的气体，被引入在同心内外供气管之间形成的室607中。由于外供气管600的外部尺寸，小于室底115下中心孔125的尺寸，并也小于供气管件中心孔705的尺寸，进入管件第三孔730的气体便被引入生长室100的内部，而保留在外供气管600和坩埚模具组合件200的外部。供气管件700用熟悉本行的人常见的材料制造，例如不锈钢。

仍看图1，用于从熔体生长管形晶体的新颖设备还有围绕坩埚模具组合件200的上端安置的气体引导装置800。具体而言，导气装置800有处在坩埚模具组合件外上表面225的上方的偏导器805，该偏导器将外垂直通道240上方排出的气体，向坩埚模具组合件的生长面215引导，有一个内气体偏导器810安置在坩埚模具组合件内顶表面230的上面，将内垂直通道245顶部排出的气体向坩埚模具组合件的生长面215引导。外气体偏导器805和内气体偏导器810用熟悉本行的人常见的材料制造，如用石墨。

因为有上述的结构，所以当按已知的导模法生长由熔体生长空心晶体900时，引入供气管件700的第一孔720的气体将沿内供气管500的内部前进，沿在内气体管道板300上形成的表面槽325进入在坩埚模具组合件200中形成的内垂直通道245，然后被内气体偏导器810偏导，冲向从模具生长面215上送出的空心晶体的内表面。同时，被导入供气体管件700第二孔725的气体，将沿同心供气管500及600间形成室607前进，沿在外气体管道板400上形成的表面槽425，进入在内气体管道板300中形成的垂直通道315，沿在坩埚模具组合件200中形成的外垂直通道240，然后被外气体偏导器805偏导，冲向模具生长面215上送出的空心晶体的外表面。最后，导入供气管件700的第三孔730的气体通过在室底115上形成的下中心孔125，进入生长室100。

应该理解到由于生长室上盖110的中心孔120的尺寸略大于从熔体中送出的晶体，因此，通过供气管件第二孔725和第三孔730引入生长室100的气体，可通过送出的晶体900和上盖110之间的小隙缝，从生长室中逸出。还应理解到由于放在送出的空心晶体900顶部的晶种持执器905并不气密，于是通过第一孔720引入生长晶体900内部的气体可以通过晶种持执器905，从送出的空心晶体内逸出。

举例而言，假设用上述的设备，在每分钟一英寸的速度下，生长直径8英寸的六边形硅管，将惰性氩气通过孔720，725及730引入生长室100，清洗可能在生长区中存在的任何有害的反应气体。在这情况下，可用孔720将氩气引入位于生长晶体内的区域（即“内区”），引入的氩气的温度约为30℃，引入速度约为12，000cm³/分钟;可用孔725将氩气引入位于生长晶体外部的区域（即“外区”），引入氩气的温度约30℃，引入速度约12，000cm³/分钟;可用孔730将氩气引入位于生长室100，引入气体的温度约30℃，引入速度约16，000cm³/分钟。在生长过程中，模具生长面的温度约保持在1410°和1450℃之间。管形晶体产品的壁厚约为0.4mm，其组分主要为硅。

虽然在上面的举例中，叙述将惰性氩气引入孔720及725，清洗生长区中可能存在的任何有害的反应气体，并叙述将氩气引入孔730，在生长室100中提供惰气气氛，可将有益气体，诸如氧，一氧化碳，二氧化碳，甲烷等引入孔720及725，或其任一中，使之进入生长区或孔730，从而进入生长室100，或可将有益的掺杂气体，例如氟化硼，磷化氢等引入孔720及725，或其任一，使之进入生长区域孔730，从而引入生长室100。

当然可以修改上述设备而不脱离本发明的范围。因此，举例而言，坩埚模具组合件200的形状可以或多或少于上面所述的六个连接表面215A，215B，215C等，和六个平面的外表面225A，225B，225C等，以生长不同截面形状的晶体，例如坩埚模具组合件200的形状可为有九个相连表面215A，215B，215C等并有九个同平面的外表面225A，225B，225C等，以生长九边形截面的晶体。

在上面叙述的设备中，接受从孔720及725中进入的气体进垂直通道240及245，在表面225及230的开口前，分别在坩埚模具组合件200的全高度上伸过。这种安排基本合理，因为可使从通道240及245中通过的气体从熔体中吸热，便于在生长区中，分布与熔体温度相同的气体。然而在某些条件下，可能希望用与熔体温度不同的气体在生长区中分布。在这情况下，可在通道240及245周围放一个绝热层，将通过这些通道的气体和熔体的温度绝热，否则，甚至也可以改变通道240及245的位置，使之水平通过坩埚模具组合件，和表面225及230平行;这种安排可减小通过这些通道的气体从坩埚受热。然而，必须用某些替换装置，取代用于从进口孔720及725向通道240及245输送气体的现有装置。

对于熟悉本行的人，很明显，可看到这类型有其他的变化，这些变化都应认为属于本发明的范围。

使用本发明的一个优点是用于生长管形晶体的这种设备有控制生长中的晶体周围的气氛的装置。其结果为可将有害的反应气体从生长中的晶体周围区域中清除，而将有益的反应气体和/或有益的掺杂气体引入这区域。此外，通过控制生长中的晶体周围的气氛的温度有助于适当调节生长晶体的温度。

使用本发明的另一优点是设有控制生长中管形晶体周围的气氛的装置，在其中，生长晶体外面的区域（即“外区”）中的气氛，和生长晶体内部的区域（即“内区”）可分别得到控制。其结果，如有需要，可使产品晶体的外部和内部经受不同的生长条件。

本发明的另一优点是由于外垂直通道240和内垂直通道245在通到与坩埚模具组合件的生长面相邻的开孔前，先在坩埚模具组合件的全部高度中通过，于是向上从这些通道流到生长面上的气体可以有机会达到与熔体非常接近的温度。

本发明的其他优点，熟悉本行者可明确了解。

Claims

1、一种按导模法用设备生长选定截面的硅空心晶体的改进方法，上述设备包括坩埚模具组合件，该坩埚模具组合件包括具有硅液体供应源的腔室、具有支承与晶种接触的硅液膜的生长面的模具件和至少一个与生长面和在该腔室中的硅供应源连通的毛细管，以通过毛细作用将液状硅供应到生长面而液膜被补充，通过先将硅晶种引到模具生长面以致晶种开始熔化并与至少一个毛细管中的液状硅相结合，从而，晶体开始生长，尔后，以控制的速率从模具件生长面拉引种晶，而硅液膜保持附着在模具件生长面和生长的晶体上，同时，来自坩埚模具组合件腔室中的硅供应源的液状硅不断补充生长面上的液膜，其中，俯视的晶体生长面呈具有内、外缘部分的环形，其特征在于，该方法包括：

a.通过在上述坩埚模具组合件的至少一部分上所形成的第一通道，第一气流经上述生长面外缘和纵向地沿生长的晶体外表面通过，和

b.同时，通过在上述坩埚模具组合件的至少一部分上所形成的第二通道，第二气流经上述生长面内缘和纵向地沿生长的晶体的内侧通过；

由此，沿生长面内、外缘的气氛和沿生长的晶体的内、外表面的气氛被分开控制，从而，晶体质量得到很大改进。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括使第三气流沿坩埚模具组合件的外侧和上述生长晶体外侧通过的步骤，由此，进一步控制围绕生长晶体的气氛。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在上述第一和/或第二气流可以是惰性气体、有利的反应气体和/或有利的掺杂气体。

4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，氩气构成第一，第二和第三气流的其中之一股或多股气流的一部分。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，第一气流包含氩气并且该气流以大约30℃的温度和大约12，000cm³/分钟的速度流过该生长面的外缘。

6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，上述第二气流包含氩气并且该气流以大约30℃的温度和大约12，000cm³/分钟的速度流过上述生长面内缘。

7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，上述第二气流包含氩气并且该气流以大约30℃的温度和大约12，000cm³/分钟的速度流过上述生长面内缘。

8、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，上述第三气流包含氩气并且该气流以大约30℃的温度和大约16，000cm³/分钟流过坩埚模具组合件的外侧和生长的晶体的外表面。

9、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，上述第三气流包含氩气并且该气流以大约30℃的温度和大约16，000cm³/分钟的速度被引入并流过坩埚模具组合件的外侧和生长的晶体的外表面。

10、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，上述第三气流包含氩气并且该气流以大约30℃的温度和大约16，000cm³/分钟的速度被引入并流过坩埚模具组合件的外侧和生长的晶体的外表面。

11、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，上述第三气流包含氩气并且该气流以大约30℃的温度和大约16，000cm³/分钟的速度被引入并流过坩埚模具组合件的外侧和生长的晶体的外表面。

12、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，上述第三气流包含氩气并且该气流以大约30℃的温度和大约16，000cm³/分钟的速度被引入。

13、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每一第一和第二气流或至少第一和第二气流的其中之一包含有利的反应气体如氧，一氧化碳，二氧化碳或甲烷。

14、根据权利要求1或2所述的方法，至少第一和第二气流的其中之一包含有利的掺杂气体，如氟化硼或磷化氢。

15、一种实施权利要求1方法的设备，该设备包括坩埚模具组合件（200），该组合件有限定坩埚腔室（205）的装置以维持液态原料如硅的供应，限定生长面（215）的装置，它用于支持原料液膜以便在晶体生长过程中接触晶种，设有至少一个毛细管（216）的装置，它从坩埚腔室将液态原料供到生长面以便通过毛细作用维持上述原料液膜，俯视看的生长面具有环形，其特征在于，生长面的内缘（215″）和外缘（215′），空心管形晶体从在生长面上的原料液膜生长，支承坩埚模具组合件的支承装置（115、475），设置与支承相联的第一孔，它限定第一进气孔（720），第一通道（500，325、245）连接到第一孔以便将送入第一孔的气体送到相邻于生长面内缘的区域，限定第二进气孔（725）的第二孔，第二通道（600，425、315、240）连到第二孔以便经第二孔将引入的气体送到与生长面外缘相邻的区域，从液膜生长的空心体的内表面和外表面分别与从第一和第二通道输出的气体接触，至少部分第一和第二通道在至少部分的坩埚模具组合件上形成。

16、根据权利要求15所述的设备，其特征在于，坩埚模具组合件包括一个和该内缘相邻但分离开的内顶面（230）、一个和该外缘相邻但分离开的外顶面（225）和一个底面（235），第一通道包括至少一个在内顶面和底面间延伸的通道（245），第二通道包括至少一个在外顶面和底面间延伸的通道（240），所形成的第一和第二通道互相分离并互不相连。

17、根据权利要求16所述的设备，其特征在于，第一通道中的至少一个通道和第二通道中的至少一个通道在所设置的侧壁的顶端具有输出端，以便分别沿生长面的内缘和外缘向上输出一种或多种气体。

18、根据权利要求17所述的设备，其特征在于，每一通道通过从坩埚模具组合件向下延伸的管形件被连接到相应的进气孔。

19、根据上述权利要求15-18的任一权利要求所述的设备，其特征在于，设置坩埚腔室外的第三孔以限定远离坩埚模具组合件的第三进气孔（730），第三导管连接到第三孔以便经第三孔将输入的气体送到围绕坩埚模具组合件和生长的晶体的空间（100）。

20、根据权利要求19所述的设备，其特征在于，包括覆盖在坩埚模具组合件上的第一和第二同轴气体偏导器（810，805），该偏导器分别和该模具的内缘面和外缘面相邻但分离开，以便使从第一和第二气体输出孔输出的气体向上流动并使气体分别与生长的晶体的内缘面和外缘面以及生长的晶体的内、外表面接触。

21、根据权利要求20所述的设备，其特征在于，第一和第二气体通道的气体输出孔在生长面之下设置。

22、根据权利要求21所述的设备，其特征在于，生长面在其内、外缘处具有多边形。

23、根据权利要求21所述的设备，其特征在于，生长面在其内、外缘处具有六角形或九边形。

24、根据权利要求22所述的设备，其特征在于，第一和第二通道相对于生长面中心轴线均匀地间隔。

25、根据权利要求23所述的设备，其特征在于，第一和第二通道相对于生长面中心轴线均匀地间隔。