CN106381525B - 一种基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置 - Google Patents
一种基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106381525B CN106381525B CN201610937760.4A CN201610937760A CN106381525B CN 106381525 B CN106381525 B CN 106381525B CN 201610937760 A CN201610937760 A CN 201610937760A CN 106381525 B CN106381525 B CN 106381525B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crucible
- crystal
- reduction
- tubular structure
- fixedly connected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 3
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003471 anti-radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 229910052571 earthenware Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/003—Heating or cooling of the melt or the crystallised material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/006—Controlling or regulating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置，包括，外部的炉体以及内部的同轴坩埚，隔热屏，同轴放置于坩埚与隔热屏之间的单段式加热器，以及同轴放置于坩埚与单段式加热器之间的变截面筒状结构，用于在传导过程中沿轴线方向产生由上至下逐渐增大的热阻，进而形成均匀的轴向温度梯度，使底部的籽晶开始逐渐向上生长晶体。本发明避免了使用多段式加热时，段与段之间轴向温度与段内部轴向温度不连续、不均匀，减少此处温度起伏，进而减少孪晶的生长，且控制系统和方法简单。
Description
技术领域
本发明属于半导体晶体生长装置技术领域，具体地，特别涉及一种基于VGF法的减少InP晶体生长过程孪晶缺陷的晶体生长装置。
背景技术
磷化铟(InP)是由III族元素铟(In)和V族元素磷(P)化合而成III-V族化合物半导体材料，是目前光电器件和微电子器件不可替代的半导体材料。与锗、硅材料相比，InP具有许多优点：直接跃迁型能带结构，具有高的电光转换效率；电子迁移率高，易于制成半绝缘材料，适合制作高频微波器件和电路；工作温度高；具有强的抗辐射能力；作为太阳能电池材料的转换效率高等。因此，InP被广泛应用在固态发光、微波通信、光纤通信、微波、毫米波器件、抗辐射太阳能电池等高技术领域。
InP单晶是一种重要的光电子和微电子基础材料，用于制造光纤通信用的激光器、探测器、网络光通信用的集成电路以及高频微波器件等。实验研究已表明，由于磷化铟的堆剁层错能在常见的几种半导体材料中最低，在磷化铟单晶的生长过程中极易出现孪晶，严重地制约着成晶率的提高。因此，减少孪晶的产生一直是磷化铟单晶生长技术的研究重点。在实际应用中，由于用(100)晶向的磷化铟晶锭切割(100)面的晶片具有效率高、电学参数均匀等优点，可有效降低晶片的成本、提高晶体的质量，因此，生长(100)晶向磷化铟单晶的技术已成为磷化铟晶片大批量生产必须解决的关键技术。
由于磷化铟晶体生长是在气压高达4MPa和温度为1070℃的条件下进行，由气流和熔体的对流造成的温度起伏很大。文献1：《提高(100)晶向磷化铟单晶的成晶率和质量的研究》-赵有文人工晶体学报第32卷第5期和文献2：《Influence of Melt convection on theInterface during Czochralski Crystal Growth》-Miller W,Rehse U,et al Solidstate Eletron,2000,44指出为了减小坩埚内的熔体的温度起伏，提供一个恒定的温场，需减少熔体的径向和轴向温度梯度。
图1是现有的基于垂直梯度凝固法(VGF)的晶体生长炉示意图。如图1所示，包括炉体1；多段式加热器2，用于加热多晶态磷化铟并提供晶体生长所需热能；以及位于炉体1侧壁和加热器2之间的隔热屏3，用于稳定热场，保持温度；内部放置有同轴坩埚5，坩埚5内部放置有多晶料4；用于液封的氧化硼6以及处于坩埚底部的籽晶7。其中，多段式加热器2由多段结构组成，例如，如图1显示，由2a、2b和2c三段组成。
生长时，通过多段式加热器加热，形成轴向的温度梯度，底部的籽晶逐渐向上生长晶体，最终完成单晶生长实验。采用多段式加热，虽可使坩埚内的温度梯度小且恒定，但是由于每段加热器之间的加热温度不连续性，使得段与段之间轴向温度与段内部轴向温度不连续，不均匀，这将影响晶体在该处的温度起伏，会促进孪晶的生长。此外，因采用多段加热控温，为使底部籽晶的温度恒定，坩埚内的轴向温度梯度小，控制器需要控制每一段的加热功率，当与籽晶最接近的一段加热器加热功率变化时，其它段的加热器的加热功率要随之改变，使得控制系统和控制方法比较复杂。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置，以实现生长容器内小的轴向和径向温度梯度，减少晶体生长过程中的温度起伏，从而减少孪晶的生长。
为实现上述目的，本发明所述基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置，包括，外部的炉体以及内部的同轴坩埚，炉体侧壁与坩埚之间固定连接有隔热屏，坩埚内部放置有多晶料，底部放置有籽晶，坩埚下方安装有测温元件，多晶料上部放有氧化硼，还包括：
单段式加热器，同轴放置于所述坩埚与所述隔热屏之间，与炉体固定连接，用于加热多晶态InP并提供拉晶所需热能；以及
筒状结构，用于在传导过程中产生热阻，同轴放置于所述坩埚与所述单段式加热器之间，高度高于所述单段式加热器，垂直于轴线的剖截面为圆环状，壁面厚度沿轴线方向由上至下逐渐增加，产生的热阻由上至下逐渐增大。
在生长单晶时，由单段式加热器加热多晶态InP并提供晶体生长所需热能，通过筒状结构产生由上至下增大的热阻，形成均匀的轴向温度梯度，使底部的籽晶开始逐渐向上生长晶体，最终完成单晶生长。
优选的，筒状结构的壁面厚度沿轴线方向由上至下按1：10的线性比例逐渐增加，且最窄处厚度为10mm。
优选的，筒状结构的上端面高于坩埚顶部，且固定连接有保温盖。
进一步地，优选的，保温盖为中间薄，且由中心向周边逐渐增厚的变截面结构。
进一步地，位于炉体顶部的上盖开有通孔，在保温盖的上表面固定连接有多个导柱，导柱穿过通孔与导柱驱动板固定连接；此外，炉体顶部的上盖安装有直线驱动器及配套的滑块，滑块与导柱驱动板固定连接；通过直线驱动器驱动滑块上下移动，带动筒状结构同步上下移动。
优选的，保温盖的中心无导柱，导柱相对于保温盖的中心均匀分布，分布于保温盖的周边。
优选的，在通孔内固定套有轴向密封元件，导柱可相对于轴向密封元件上下滑动。
优选的，所述装置还包括控制器，用于根据测温元件所测温度来控制所述滑块上下移动。
与现有技术相比，本发明具有的优点和有益效果如下：
一、采用单段式加热器加热多晶态磷化铟，避免了使用多段式加热时，段与段之间轴向温度与段内部轴向温度不连续、不均匀，进而减少此处温度起伏；通过变截面结构的筒状结构产生热阻，且沿轴线由上至下热阻增大，形成均匀的轴向温度梯度，减少孪晶的生长；
二、筒状结构可上下移动，便于形成籽晶生长界面的初始温度生长条件，减少熔体流动，利于籽晶向上生长晶体，减少孪晶缺陷；
三、本发明只需要控制器根据测温元件的测温结果来控制筒状结构的上下移动，即可使籽晶温度恒定，且轴向温度梯度均匀，控制系统和方法简单。
附图说明
图1是现有的基于VGF法InP晶体生长炉的装置示意图；
图2是本发明所述基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置优选实施例的示意图；
图3是本发明所述筒状结构上移状态的装置示意图；
图4为本发明所述保温盖的正面剖示图；
图5是本发明所述保温盖的俯视图。
在附图中，相同的附图标记指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
结合附图，对本发明做进一步详细的描述。
图2是本发明所述基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置优选实施例的示意图。如图2所示，本发明所述基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置，包括，外部的炉体1以及内部的同轴坩埚5，炉体1的侧壁与坩埚5之间固定连接有隔热屏3，坩埚5内部放置有多晶料4，底部放置有籽晶7，坩埚5下方安装有测温元件，为热电偶8，多晶料4上部放有氧化硼6用于液封，防止多晶料4高温离解，其中，炉体1为耐高压炉体，坩埚5为热解石英坩埚，隔热屏3为石英热屏，用于稳定热场。
还包括：
单段式加热器，为单段电阻式杯状加热器9，同轴放置于坩埚5与隔热屏3之间，与炉体1固定连接，用于加热多晶态InP并提供晶体生长所需热能；以及
筒状结构10，用于在传导过程中产生热阻，同轴放置于坩埚5与单段式加热器9之间，高度高于单段电阻式杯状加热器9，垂直于轴线的剖截面为圆环状，壁面厚度沿轴线方向由上至下逐渐增加，产生的热阻由上至下逐渐增大。
单段电阻式杯状加热器9的加热方式是均匀加热，单纯在单段电阻式杯状加热器9的作用下加热，多晶料4熔体在轴向上的热量一致，但因单段电阻式杯状加热器9与坩埚5之间放置有筒状结构10，且筒状结构10在轴向上是变截面结构，使其沿轴线方向产生由上至下逐渐增大的隔热热阻，使得籽晶到多晶料4熔体所得到的加热器传递的热量由少增多，多晶料4熔体上部温度高于下部温度并沿轴向由上往下逐渐减少，从而实现籽晶到多晶料4熔体由上至下的均匀的轴向温度梯度，而筒状结构10合适的截面变化可使熔体得到小的连续的温度梯度分布。
其中，筒状结构10的材料可为金属钼、高纯石墨或高纯石墨碳毡，本发明优选为金属钼；筒状结构10的剖截面圆环的壁面厚度从上到下按1：10的线性比例依次增大，且最上端的厚度为10mm，筒状结构10的高度比单段电阻式杯状加热器9高100mm，本发明优选为筒状结构10的上下两端分别超过单段电阻式杯状加热器50mm。
如图2所示，筒状结构10的上端面高于坩埚5的顶部，且通过螺钉固定连接有保温盖11。保温盖11可减少坩埚5顶部的散热，有利于形成小的轴向温度分布梯度，而由于多晶料4熔体靠近坩埚5壁面处的散热快，保温盖11为中间薄，且由中心向周边逐渐增厚的变截面结构(如图4所示)，以补偿熔体沿径向散热不均，进而使多晶料4熔体有小的径向温度分布。
此外，位于炉体1顶部的上盖开有通孔，在保温盖11的上表面固定连接有多个导柱12，导柱12穿过通孔与导柱驱动板13固定连接；炉体1顶部的上盖安装有直线驱动器及配套的滑块14，滑块14与导柱驱动板13固定连接；通过直线驱动器驱动滑块14上下移动，带动筒状结构10同步上下移动，直线驱动器为自动化领域常用的标准元件。
其中，保温盖11的中心无导柱，以避免中心导柱向外散热从而破坏坩埚内径向温度梯度；且导柱12相对于保温盖11的中心均匀分布，如图4所示，分布于保温盖11的周边，通过螺钉与保温盖11固定连接，一方面以使在通过导柱带动筒状结构10同步上下移动时承力均匀，另一方面，导柱12分布于保温盖11的周边与筒状结构10在垂直轴线上对应，以避免破坏坩埚内径向温度梯度。如图5所示，导柱12的数量为3个，此外，其数量也可为4个或者6个。
保温盖11通过均布的螺纹孔与导柱12固定连接。
如图2所示，在通孔内固定套有轴向密封元件15，导柱12可相对于轴向密封元件15上下滑动。其中，轴向密封元件15可采用O型高压用橡胶密封圈形式，该种形式的密封方式，既有轴向往复运动，又可保证轴向往复运动过程中的密封。
此外，在装置中还包括集成有精密伺服电机的控制器16，用于根据热电偶8所测温度来控制滑块14上下移动，而滑块14的上移或者下移通过精密伺服电机的正反转来实现。
由于热电偶8和籽晶7接触来测量籽晶底部的温度时，会使坩埚5内多晶料4熔体产生泄漏，所以热电偶8的触头端位于坩埚5的下方，并未接触籽晶7底部，而是留有15mm的间距，这样得到的热电偶测量温度为1040℃即可代表籽晶底部温度。
通过热电偶8测量籽晶底部温度，并反馈到控制器，控制器实时比对测得值与1040℃的大小，当测得值比1040℃大时滑块上移，带动筒状结构10同步上移，使得加热器与籽晶之间的隔热热阻增大，进而使籽晶底部温度降低，例如，筒状结构10由图2所示位置到图3所示位置；当热电偶8所测温度比1040℃小时，滑块下移，带动筒状结构10同步下移，加热器与籽晶之间的隔热热阻减小，进而使籽晶底部温度升高，例如，筒状结构10由图3所示位置到图2所示位置；从而使籽晶底部温度维持在1040℃±1℃的范围，保持温度恒定。
在InP晶体生长时，用单段电阻式杯状加热器9对多晶料4进行加热，多晶料4高温时熔解形成熔体。筒状结构10在轴向上是变截面结构，使其沿轴线方向产生由上至下逐渐增大的隔热热阻，形成均匀的轴向温度梯度。底部的籽晶7在轴向温度梯度的驱动下引导熔融的多晶料4由下往上生长晶体，通过热电偶8测量籽晶底部温度，由控制器控制直线驱动器的滑块14的移动量，以形成籽晶生长界面的初始温度生长条件，最终完成单晶生长。
根据本发明进行了如下的对比实验：
实验一：
采用现有的基于VGF法的磷化铟晶体生长炉，使用内径为100mm的石英坩埚，装料量为1000g，氧化硼为200g，炉内气压保持在42个大气压，生长磷化铟所用的多晶料采用成熟的炉内磷注入法预先合成，肉眼观测晶体孪晶生长状况。结果显示，约40％的成晶区域表面具有孪晶缺陷。
实验二：
采用本发明的基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置，使用内径为100mm的石英坩埚，装料量为1000g，氧化硼为200g，炉内气压保持在42个大气压，生长磷化铟所用的多晶料采用成熟的炉内磷注入法预先合成，肉眼观测晶体孪晶生长状况。结果显示，约只有10％的成晶区域表面具有孪晶缺陷。
由以上对比实验可知，本发明的基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置，利于籽晶向上生长晶体，减少孪晶缺陷。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置，包括，外部的炉体以及内部的同轴坩埚，炉体侧壁与坩埚之间固定连接有隔热屏，坩埚内部放置有多晶料，底部放置有籽晶，坩埚下方安装有测温元件，多晶料上部放有氧化硼，其特征在于，还包括：
单段式加热器，所述单段式加热器为单段电阻式杯状加热器，同轴放置于所述坩埚与所述隔热屏之间，与炉体固定连接，用于加热多晶态InP并提供晶体生长所需热能；以及
筒状结构，用于在传导过程中产生热阻，同轴放置于所述坩埚与所述单段式加热器之间，且所述筒状结构与所述坩埚和所述单段式加热器均不接触，所述筒状结构的外壁面与所述单段式加热器的壁面平行，高度高于所述单段式加热器，垂直于轴线的剖截面为圆环状，壁面厚度沿轴线方向由上至下逐渐增加，产生的热阻由上至下逐渐增大；
所述筒状结构的上端面高于所述坩埚顶部，且固定连接有保温盖；
位于所述炉体顶部的上盖开有通孔，所述保温盖的上表面固定连接有多个导柱，所述导柱穿过所述通孔与导柱驱动板固定连接；所述炉体顶部的上盖安装有直线驱动器及配套的滑块，所述滑块与所述导柱驱动板固定连接；通过所述直线驱动器驱动所述滑块上下移动，带动所述筒状结构同步上下移动；
还包括控制器，用于根据测温元件所测温度来控制所述滑块上下移动。
2.根据权利要求1所述的基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置，其特征在于，所述保温盖为中间薄，且由中心向周边逐渐增厚的变截面结构。
3.根据权利要求1所述的基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置，其特征在于，所述保温盖的中心无导柱，所述导柱相对于所述保温盖的中心均匀分布，分布于所述保温盖的周边。
4.根据权利要求3所述的基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置，其特征在于，所述导柱的数量为3个、4个或6个。
5.根据权利要求1所述的基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置，其特征在于，所述通孔内固定套有轴向密封元件，所述导柱可相对于所述轴向密封元件上下滑动。
6.根据权利要求1所述的基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置，其特征在于，所述筒状结构的壁面厚度沿轴线方向由上至下按1：10的线性比例逐渐增加，且最窄处厚度为10mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610937760.4A CN106381525B (zh) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 一种基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610937760.4A CN106381525B (zh) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 一种基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106381525A CN106381525A (zh) | 2017-02-08 |
| CN106381525B true CN106381525B (zh) | 2019-06-21 |
Family
ID=57957064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610937760.4A Active CN106381525B (zh) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 一种基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106381525B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107268068B (zh) * | 2017-06-09 | 2018-07-06 | 厦门中烁光电科技有限公司 | 利用全封闭式坩埚制备溴化镧晶体的方法 |
| CN107434244A (zh) * | 2017-09-13 | 2017-12-05 | 南京金美镓业有限公司 | 一种磷化铟合成装置的复合热屏蔽结构 |
| CN109280964B (zh) * | 2018-10-16 | 2019-12-17 | 山东天岳先进材料科技有限公司 | 一种生长碳化硅单晶的热场结构 |
| KR102331308B1 (ko) * | 2018-10-16 | 2021-11-24 | 에스아이씨씨 컴퍼니 리미티드 | 큰사이즈 고순도 탄화규소 단결정, 기판 및 그 제조 방법과 제조용 장치 |
| WO2020118998A1 (zh) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 一种制备高成品率晶体的生长方法及装置 |
| CN109487329B (zh) * | 2018-12-14 | 2020-02-18 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 一种制备高成品率晶体的生长方法 |
| CN110484968A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-11-22 | 山西中科晶电信息材料有限公司 | 一种设置有炉体升降机构的晶体生长炉 |
| CN110512274A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-11-29 | 山西中科晶电信息材料有限公司 | 一种基于VGF法的减少GaAs晶体孪晶的装置 |
| CN113403689A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-09-17 | 昆明物理研究所 | 一种低缺陷碲锌镉晶体的制备方法和装置 |
| TWI833617B (zh) * | 2023-03-24 | 2024-02-21 | 國立勤益科技大學 | 晶體生長裝置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100246712B1 (ko) * | 1994-06-02 | 2000-03-15 | 구마모토 마사히로 | 화합물 단결정의 제조방법 및 제조장치 |
| JP2011026176A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｉｉｉ−ｖ族化合物結晶の製造方法 |
| CN102485978A (zh) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | 元亮科技有限公司 | 一种可以调节炉膛温度梯度的保温桶 |
| CN102286774A (zh) * | 2011-06-15 | 2011-12-21 | 安阳市凤凰光伏科技有限公司 | 铸造法生产类似单晶硅锭热场梯度改进装置 |
| CN104372398A (zh) * | 2013-08-14 | 2015-02-25 | 台山市华兴光电科技有限公司 | 一种磷化铟生长的压力罐 |
| CN104695013A (zh) * | 2013-12-04 | 2015-06-10 | 青岛润鑫伟业科贸有限公司 | 一种磷化铟多晶无液封合成装置 |
| CN104911690B (zh) * | 2015-07-01 | 2017-09-19 | 清远先导材料有限公司 | 一种磷化铟单晶的生长方法及生长装置 |
| CN105088332A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-11-25 | 哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司 | 生长大尺寸蓝宝石的单晶炉改进结构 |
| CN206204482U (zh) * | 2016-10-25 | 2017-05-31 | 珠海鼎泰芯源晶体有限公司 | 一种基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置 |
-
2016
- 2016-10-25 CN CN201610937760.4A patent/CN106381525B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106381525A (zh) | 2017-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106381525B (zh) | 一种基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置 | |
| CN206204482U (zh) | 一种基于VGF法的减少InP晶体孪晶的装置 | |
| CN210974929U (zh) | 碳化硅晶体生长用坩埚和碳化硅晶体生长装置 | |
| CN207376141U (zh) | 一种精确控制轴向温梯的碳化硅单晶生长装置 | |
| CN102758249B (zh) | 一种无色刚玉单晶的制备方法 | |
| EP2653591A1 (en) | Process for growing silicon carbide single crystal by physical vapor transport method and annealing silicon carbide single crystal in situ | |
| US20060090695A1 (en) | Heat shield and crystal growth equipment | |
| KR101574749B1 (ko) | 단결정 제조용 상부히터, 단결정 제조장치 및 단결정 제조방법 | |
| CN104372408A (zh) | 常压下提拉法生长大尺寸氧化镓单晶的方法 | |
| CN106048729B (zh) | 一种pvt法大直径碳化硅单晶生长装置 | |
| US8597756B2 (en) | Resistance heated sapphire single crystal ingot grower, method of manufacturing resistance heated sapphire single crystal ingot, sapphire single crystal ingot, and sapphire wafer | |
| WO2020077847A1 (zh) | 大尺寸高纯碳化硅单晶、衬底及其制备方法和制备用装置 | |
| CN203096233U (zh) | 一种碳化硅晶体生长的坩埚结构 | |
| CN104451858A (zh) | 高压原位合成多功能晶体生长系统 | |
| CN111733448B (zh) | 锑化铟晶体生长过程中放肩形貌的调节装置及调节方法 | |
| CN104532353B (zh) | 掺铬硒化锌单晶的布里奇曼生长装置及方法 | |
| CN204237887U (zh) | 高压原位合成多功能晶体生长系统 | |
| CN116180210A (zh) | 一种碳化硅晶体的制备方法及装置 | |
| CN112064110A (zh) | 一种碳化硅晶体生长的温度控制装置 | |
| CN115074821A (zh) | 一种石墨电阻加热生长碳化硅的热场结构及方法 | |
| CN110484965A (zh) | 一种氧化镓晶体及其生长方法和生长装置 | |
| CN106521615B (zh) | 一种基于VGF法的InP晶体生长炉 | |
| EP0903427B1 (en) | Apparatus and method for producing crystals by the czochralski method and crystals produced by this method | |
| CN116163007A (zh) | 一种碳化硅晶体生长装置 | |
| CN115261975B (zh) | 温度梯度动态可调节的人工晶体生长温场结构及温场调节方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170411 Address after: 519085 Guangdong province Zhuhai city road two Jinding Industrial Area high-tech zone on the south side of A1 building, Rui Applicant after: ZHUHAI DINGTAI XINYUAN CRYSTAL CO.,LTD. Address before: 100080 Haidian District street, Haidian, building B, block 10, level 340, level 3, Applicant before: BEIJING DINGTAI XINYUAN TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170803 Address after: 100080 Haidian District street, Haidian, building B, block 10, level 340, level 3, Applicant after: BEIJING DINGTAI XINYUAN TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. Address before: 519085 Guangdong province Zhuhai city road two Jinding Industrial Area high-tech zone on the south side of A1 building, Rui Applicant before: ZHUHAI DINGTAI XINYUAN CRYSTAL CO.,LTD. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170817 Address after: 519085 Guangdong province Zhuhai city road two Jinding Industrial Area high-tech zone on the south side of A1 building, Rui Applicant after: ZHUHAI DINGTAI XINYUAN CRYSTAL CO.,LTD. Address before: 100080 Haidian District street, Haidian, building B, block 10, level 340, level 3, Applicant before: BEIJING DINGTAI XINYUAN TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A device based on VGF method to reduce InP crystal twinning Granted publication date: 20190621 Pledgee: Hengqin Financial Investment International Finance Leasing Co.,Ltd. Pledgor: ZHUHAI DINGTAI XINYUAN CRYSTAL CO.,LTD. Registration number: Y2024980025500 |