CN114059162A - 氧化镓晶体生长装置及晶体生长方法 - Google Patents

氧化镓晶体生长装置及晶体生长方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氧化镓晶体生长装置及晶体生长方法，氧化镓晶体生长装置，包括炉体、籽晶棒提拉装置和漂浮物去除装置，漂浮物去除装置包括升降机构、旋转驱动机构和粘接杆，旋转驱动机构与粘接杆相连并控制粘接杆的旋转，粘接杆下端对准铱金坩埚开口，粘接杆外侧套设有与旋转驱动机构、炉体相连的伸缩管，升降机构与旋转驱动机构相连并控制粘接杆的升降情况，粘接杆上端与籽晶棒提拉装置偏心安装，晶体生长方法包括以下步骤：氧化镓原料的熔化；漂浮物的去除；晶体生长；氧化镓单晶晶体的获取。本发明具有去除氧化镓熔体表面漂浮物使得籽晶顺利与氧化镓熔体接触，保证后续晶体顺利生长，生长出可根据需要切割出任意晶面的氧化镓晶体等优点。

Description

氧化镓晶体生长装置及晶体生长方法
技术领域
本发明属于氧化镓晶体生长的技术领域，尤其涉及一种氧化镓晶体生长装置及晶体生长方法。
背景技术
氧化镓(β-Ga2O3)晶体是一种超宽禁带半导体材料，禁带宽度可达4.9eV，被誉为“第四代半导体材料”。相比于目前以SiC和GaN为代表的第三代宽禁带半导体材料，氧化镓晶体具有禁带宽度更大、击穿场强更高、Baliga因子更大的优点。另外，氧化镓晶体可以利用熔体法生长的优势大大降低晶体生长成本。因此，氧化镓成为超高压、超高功率器件和日盲探测器等器件优选的材料。近年来，氧化镓晶体材料和器件应用成为日本、德国、美国等国家的研究热点。
目前，氧化镓晶体作为新一代超宽禁带半导体中唯一可以利用熔体法生长的材料，主要可以通过提拉法、导模法等方法制备大尺寸高质量的晶体。基于熔体法生长的氧化镓晶体都需要使用中频感应加热，坩埚采用铱金材料制成。由于氧化镓晶体的特殊性，在高温缺氧的条件下极易分解生成低价镓的氧化物甚至单质镓。而金属镓会对接触的铱金坩埚内表面严重腐蚀，腐蚀的产物会在熔体液流的带动下在熔体上表面中心位置处聚集形成难熔的暗色漂浮物。一方面，漂浮物的存在会直接阻碍籽晶与熔体接触，导致籽晶下种失败，且一旦漂浮物与籽晶粘接，晶体会以漂浮物开始生长，最终导致生长的氧化镓晶体为多晶。另一方面，漂浮物如果在晶体生长的过程中进入晶体内部，会使晶体内部的缺陷大大增加，严重影响晶体的质量。暗色漂浮物的存在严重影响了熔体法氧化镓晶体生长的成功率和晶体的质量。尽管目前使用导模法生长氧化镓晶体可以减小漂浮物对晶体生长过程的影响，但是由于导模法具有只能生长特定晶面的氧化镓晶体的局限性，整个晶体只有主生长晶面可以使用，不利于对氧化镓晶体各个晶面研究和利用。因此解决熔体法生长氧化镓晶体过程中形成漂浮物问题已经成为氧化镓晶体生长的技术难点。
发明内容
本发明的目的就是解决背景技术中的问题，提出一种氧化镓晶体生长装置及晶体生长方法，能够去除氧化镓熔体表面的暗色漂浮物使得籽晶能够顺利与氧化镓熔体接触，保证后续晶体的顺利生长，生长出的氧化镓晶体可以根据需要切割出任意的晶面，另外本发明可以在低氧的气氛下生长氧化镓晶体，可以减少对铱金坩埚的损耗，进一步降低晶体生长成本。
为实现上述目的，本发明提出了一种氧化镓晶体生长装置，包括炉体、籽晶棒提拉装置和漂浮物去除装置，炉体内部安装有铱金坩埚，籽晶棒提拉装置安装在炉体上方并对准铱金坩埚的开口，所述漂浮物去除装置包括升降机构、旋转驱动机构和粘接杆，所述旋转驱动机构与粘接杆的上端相连并控制粘接杆的旋转角度，粘接杆的下端伸入炉体内，且伸入炉体的粘接杆部分设有弯折段使得粘接杆下端对准铱金坩埚的开口，位于炉体外部的粘接杆部分外侧套设有伸缩管，伸缩管的两端分别与旋转驱动机构、炉体相连，所述升降机构与旋转驱动机构相连并控制旋转驱动机构及粘接杆的升降情况，所述粘接杆上端与籽晶棒提拉装置偏心安装。
作为优选，所述连杆和用于伸入铱金坩埚内的铱金杆，所述连杆的上端与所述旋转驱动机构相连，所述铱金杆的上端和连杆的下端可拆卸连接。
作为优选，所述连杆的下端设有插槽，铱金杆的上端配合插入所述插槽内并用插销固定。
作为优选，所述连杆上靠近下端位置设有Z字形弯折段，Z字形弯折段的弯折长度与连杆上端中心和铱金坩埚中心之间的距离相同。
作为优选，所述升降机构包括支架、活动板、安装在支架上的导轨和丝杠，支架的顶端设有手轮，手轮的下端与丝杠相连，所述活动板安装在导轨和丝杠上并沿导轨上下移动，活动板和丝杠之间螺纹连接，所述活动板与旋转驱动机构相连，所述导轨、丝杠均与伸缩管平行设置。
作为优选，所述旋转驱动机构为磁流体密封转动装置，磁流体密封转动装置上设有旋转限位装置，旋转限位装置用于限制粘接杆在一定角度范围内旋转。
作为优选，所述伸缩管为焊接波纹管，焊接波纹管的两端固定有法兰。
本发明还提出了一种如上述氧化镓晶体生长装置的应用，所述氧化镓晶体生长装置用于含镓的氧化物晶体生长。
本发明还提出了一种氧化镓晶体生长方法，该晶体生长方法利用上述的氧化镓晶体生长装置进行晶体生长，晶体生长方法具体包括以下几个步骤：
氧化镓原料的熔化：将氧化镓原料放入铱金坩埚内，炉体内部抽真空后充入保护气体，将铱金坩埚加热至氧化镓原料完全熔化；
漂浮物的去除：升降机构带动粘接杆下降使得粘接杆下端与熔体上表面的漂浮物接触，继续下降粘接杆使得漂浮物完全被熔体浸润后与粘接杆粘连，提升粘接杆至保温材料上盖口处，旋转驱动机构驱动粘接杆旋转至不干扰籽晶棒升降的安全位置；
晶体生长：通过籽晶棒提拉装置驱动籽晶棒下降至熔体上方或通过顶升机构将铱金坩埚抬升至籽晶棒下方，按熔体法完成晶体生长；
氧化镓单晶晶体的获取：晶体生长结束后提拉晶体使其脱离熔体，冷却至室温，获得透明完整的氧化镓单晶晶体。
作为优选，所述保护气体包括二氧化碳气体或惰性气体，通入保护气体后炉体内气压为1～1.2个大气压，所述惰性气体包括Ar气或He气。
本发明的有益效果：
本发明通过升降机构和旋转驱动机构控制粘接杆的升降和旋转，使得漂浮物去除和籽晶棒插入铱金坩埚能够连续进行，保证后续晶体的顺利生长，首先伸缩管连接旋转驱动机构和炉体以保证炉体内部压力稳定，粘接杆浸入熔体后使得熔体表面的漂浮物粘连在粘接杆上并通过提拉使得漂浮物脱离氧化镓熔体，现有的工艺为了解决漂浮物需要进行额外的温度工艺控制，成本高，且效果不佳，仍会存在漂浮物，但本发明仅需要利用所述装置，就能完全解决掉漂浮物的问题，另外本发明可以在低氧的气氛下生长氧化镓晶体，可以减少对铱金坩埚的损耗，进一步降低晶体生长成本。
进一步的，利用铱金杆作为粘接杆浸入熔体能提高粘接牢固程度，仅仅是普通的圆柱体形状的铱金杆也能很好地粘接漂浮物，且普通的圆柱体形状更容易伸入到铱金坩埚内，避免发生磕碰。
采用本生长方法生长出的氧化镓晶体可以根据需要切割出任意的晶面，在晶体生长前增加去除漂浮物步骤，使得籽晶能够顺利与氧化镓熔体接触，有效提高了氧化镓籽晶下种成功机率，在晶体生长的过程中可以避免漂浮物进入晶体内部，减少晶体内部的缺陷，提高晶体的质量。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
附图说明
图1是本发明一种实施例的漂浮物去除装置结构示意图；
图2是本发明一种实施例的漂浮物去除装置右视图；
图3是本发明一种实施例的氧化镓晶体生长装置整体结构示意图；
图4是本发明一种实施例的晶体生长方法流程示意图。
图中：1-升降机构、2-旋转驱动机构、3-粘接杆、4-伸缩管、5-炉体、6-籽晶棒提拉装置、7-保温材料、8-铱金坩埚、9-中频感应加热装置、11-手轮、12-活动板、13-导轨、14-丝杠、31-连杆、32-铱金杆、60-机架、61-升降提拉机构、62-提拉杆、63-波纹管、64-称重显示屏、65-旋转称重装置。
具体实施方式
参阅图1、图2、图3，本申请提供了一种氧化镓晶体生长装置，包括炉体5、籽晶棒提拉装置6和漂浮物去除装置，炉体5内部安装有铱金坩埚8，籽晶棒提拉装置6安装在炉体5上方并对准铱金坩埚8的开口，漂浮物去除装置包括升降机构1、旋转驱动机构2和粘接杆3，旋转驱动机构2与粘接杆3的上端相连并控制粘接杆3的旋转角度，粘接杆3的下端伸入炉体5，且伸入炉体5的粘接杆3部分设有弯折段使得粘接杆3下端对准铱金坩埚8的开口，位于炉体5外部的粘接杆3部分外侧套设有伸缩管4，伸缩管4的两端分别与旋转驱动机构2、炉体5相连，升降机构1与旋转驱动机构2一侧相连并控制旋转驱动机构2及粘接杆3的升降情况，粘接杆3的上端与籽晶棒提拉装置6偏心安装，其中，炉体5采用单晶炉，炉体5上安装有循环冷却水装置，炉体5连接有抽真空装置，炉体5上设有观测孔，通过控制粘接杆3的升降和旋转使得漂浮物的去除和籽晶棒插入铱金坩埚8连续进行，使得漂浮物去除和晶体生长步骤能够连续不间断进行。
籽晶棒提拉装置6包括机架60、提拉杆62、安装在机架60上的升降提拉机构61，升降提拉机构61与旋转称重装置65相连，旋转称重装置65与提拉杆62的上端相连，籽晶棒安装在提拉杆62上，提拉杆62的下端伸入炉体5内，安装使用时提拉杆62及安装在提拉杆62上的籽晶棒的中心与铱金坩埚8的开口中心处于同一竖直线上，机架60上安装有与旋转称重装置65相连的称重显示屏64，称重显示屏64用于显示提拉杆62的重量变化信息。
位于炉体5外部提拉杆62部分的外侧套设有波纹管63，波纹管63的两端分别与炉体5、旋转称重装置65相连，旋转称重装置65用于驱动控制提拉杆62的旋转并对提拉杆62进行称重，波纹管63用于维持炉体内部压力稳定。
铱金坩埚8外侧安装有保温材料7，保温材料7顶部设有供粘接杆3下端和籽晶棒通行的上盖口，保温材料7和铱金坩埚8均保持水平且同心安装，保温材料7外侧设有中频感应加热装置9，保温材料7为氧化锆纤维砖，中频感应加热装置9包括感应线圈，保温材料7和铱金坩埚8等热场部件同心安装确保铱金坩埚8位于热场的中心，采用氧化锆纤维砖能够形成合适的温度梯度直接影响着氧化镓单晶的生长。
粘接杆3包括连杆31和铱金杆32，连杆31的上端与旋转驱动机构2相连，连杆31的下端设有插槽，铱金杆32的上端配合插入插槽内并用插销固定，插销采用铱金材料制成，铱金杆32用于穿过保温材料7后插入铱金坩埚8内与熔体表面接触粘接漂浮物。
弯折段呈Z字形，弯折段位于连杆31上靠近下端位置，弯折段的弯折长度与连杆31上端中心和铱金坩埚8中心之间的距离相同，使得连杆31能够偏心安装在炉体5上，有效利用炉体5的安装空间，连杆31由耐高温不锈钢材料制成使得连杆31的使用寿命长。
升降机构1包括支架、活动板12、安装在支架上的导轨13和丝杠14，支架的顶端设有手轮11，手轮11的下端与丝杠14相连，活动板12安装在导轨13和丝杠14上并沿导轨13上下移动，活动板12和丝杠14之间螺纹连接，活动板12与旋转驱动机构2相连，导轨13、丝杠14均与伸缩管4平行设置，实现旋转驱动机构2的平稳升降控制，使用时，通过转动手轮11使得丝杠14转动，丝杠14转动带动活动板12沿导轨13上下移动。
旋转驱动机构2为磁流体密封转动装置，磁流体密封转动装置选用法兰式实心轴磁流体密封转动装置，能够与伸缩管4密封连接，稳定驱动粘接杆31旋转运动。
磁流体密封转动装置上设有旋转限位装置，旋转限位装置用于限制粘接杆31在一定角度范围内旋转，避免旋转角度过大导致连杆31与炉体5内壁碰撞。
伸缩管4为焊接波纹管，焊接波纹管的两端固定有连接旋转机构2和炉体5用的法兰，方便连接，具有良好的耐高温性能和密封性能。
炉体5上安装有监控铱金坩埚8及其内部氧化镓原料温度用的红外测温仪，通过改变中频感应加热装置9的加热功率调节铱金坩埚8内熔体温度。
参阅图4，本申请还提出了一种氧化镓晶体生长方法，该晶体生长方法利用上述的氧化镓晶体生长装置进行晶体生长，晶体生长方法具体包括以下几个步骤：
氧化镓原料的熔化：将氧化镓原料放入铱金坩埚内，炉体内部抽真空后充入保护气体；
漂浮物的去除：升降机构带动粘接杆下降使得粘接杆下端与熔体上表面的漂浮物接触，继续下降粘接杆使得漂浮物完全被熔体浸润后与粘接杆粘连，提升粘接杆至保温材料上盖口处，旋转驱动机构驱动粘接杆旋转至不干扰籽晶棒的安全位置；
晶体生长：通过籽晶棒提拉装置驱动籽晶棒下降至熔体上方或通过顶升机构将铱金坩埚抬升至籽晶棒下方，按熔体法完成晶体生长，晶体生长的过程包括引晶、缩颈、放肩、等径过程，熔体法包括但不限于直拉法或泡生法；
氧化镓单晶晶体的获取：晶体生长结束后提拉晶体使其脱离熔体，冷却至室温，获得透明完整的氧化镓单晶晶体。
顶升机构安装在炉体内部，顶升机构用于驱动控制铱金坩埚的垂直升降。
保护气体包括二氧化碳气体或惰性气体，通入保护气体后炉体内气压为1～1.2个大气压，惰性气体包括Ar气或He气，二氧化碳气体或惰性气体能够抑制氧化镓高温分解，二氧化碳气体的成本相对较低。
氧化镓原料为由5N级氧化镓粉末用15～25MPa压力压成圆柱形料块，并在1100～1300℃烧结9～11小时形成的氧化镓料块，使得氧化镓纯度相对较高且空隙较小，保证放入铱金坩埚8内的氧化镓原料含量相对充足。
以下通过具体实施例进一步对本发明进行说明，下述实施例仅用于说明本发明而对本发明没有限制。
实施例1
一种氧化镓晶体生长方法，本实施例采用直拉法进行晶体生长，具体晶体生长方法包括以下几个步骤：
S01.氧化镓原料的熔化：将氧化镓料块放入铱金坩埚内，关闭炉门，炉体用抽真空装置抽真空，真空度降到1×10-3Pa后充入CO2使炉内气压为一个大气压，打开循环冷却水装置冷却炉体，打开中频感应加热装置并按500W/h加热功率速率提高加热功率，使铱金坩埚中原料熔化，利用红外测温仪监控铱金坩埚及料块温度，当中频感应加热装置功率加至氧化镓料块完全熔化，使熔体温度比氧化镓熔点高10℃，保持1小时，随后降低加热功率使熔体降温至氧化镓的熔点，保持1小时，此时，能够在熔体上表面中央区域观测到暗色漂浮物；
S02.漂浮物的去除：升降机构驱动铱金杆下降，从观测孔观察铱金杆与熔体上表面的漂浮物接触，继续下降4mm使得漂浮物完全被熔体浸润后与铱金杆粘连，升降机构提升铱金杆至保温材料上盖口处，磁流体密封转动装置驱动连杆旋转40°，使得粘接杆转动至不干扰籽晶棒升降的安全位置；
S03.晶体生长：将[010]方向的β-Ga2O3晶体籽晶装在提拉杆上，并保证籽晶棒正对铱金坩埚中心位置，升降提拉机构驱动氧化镓籽晶缓慢下降至熔体上方3～5mm位置进行烘烤，10～20分钟后开始下种引晶，控制籽晶熔掉3～5mm后进行引晶缩颈操作，当籽晶直径收细至1mm时，进行放肩及等径生长直至完成晶体的生长，其中，晶体的提拉速度为2mm/h，转速为2rpm，等径生长过程中以 -40W/h速率降低中频感应装置的加热功率，晶体生长过程中保持炉内的微正压状态；
S04.氧化镓单晶晶体的获取：在晶体生长结束时升降提拉机构快速提拉晶体使其脱离熔体，晶体生长结束后以-400W/h速度降低中频感应装置的加热功率直至冷却至室温，利用红外测温仪测得铱金坩埚内晶体温度降至1400℃时置换炉内气体CO2为氩气，最终获得透明完整高质量的氧化镓单晶晶体，此时能够观察到单晶呈透明状，无明显开裂和气泡，由于没有漂浮物的影响，籽晶可以顺利与熔体接触。
实施例2
一种氧化镓晶体生长方法，本实施例采用泡生法进行晶体生长，具体晶体生长方法包括以下几个步骤：
S01.氧化镓原料的熔化：将氧化镓料块放入铱金坩埚内，关闭炉门，炉体用抽真空装置抽真空，真空度降到1×10-3Pa后充入CO2使炉内气压为一个大气压，打开循环冷却水装置冷却炉体，打开中频感应加热装置并按500W/h加热功率速率提高加热功率，使铱金坩埚中原料熔化，利用红外测温仪监控铱金坩埚及料块温度，当中频感应加热装置功率加至氧化镓料块完全熔化，使熔体温度比氧化镓熔点高10℃，保持1小时，随后降低加热功率使熔体降温至氧化镓的熔点，保持1小时，此时，能够在熔体上表面中央区域观测到暗色漂浮物；
S02.漂浮物的去除：升降机构驱动铱金杆下降，从观测孔观察铱金杆与熔体上表面的漂浮物接触，继续下降4mm使得漂浮物完全被熔体浸润后与铱金杆粘连，升降机构提升铱金杆至保温材料上盖口处，磁流体密封转动装置驱动连杆旋转40°，使得粘接杆转动至不干扰籽晶棒升降的安全位置；
S03.晶体生长：将[010]方向的β-Ga2O3晶体籽晶装在提拉杆上，并保证籽晶棒正对铱金坩埚中心位置，升降提拉机构驱动氧化镓籽晶缓慢下降至熔体上方3～5mm位置进行烘烤，10～20分钟后开始下种引晶，转速为2rpm，控制籽晶熔掉3～5mm后进行引晶缩颈操作，当籽晶直径收细至1mm时，进行放肩，其中，开始先以0.4mm/h的速度提拉，晶体长到50～80mm后再以0.1mm/h的速度提拉，在放肩及后续过程中晶体不再旋转，调整中频感应装置的加热功率使晶体重量能够稳定增长直至重量不再增加，此时晶体生长结束，晶体生长过程中保持炉内的微正压状态；
S04.氧化镓单晶晶体的获取：晶体生长结束后先以100W/h速度降低中频感应装置的加热功率，利用红外测温仪测得铱金坩埚内晶体温度降至1400℃时置换炉内气体CO2为氩气，当红外测温仪测得氧化镓晶体温度低于1000℃，提高降低功率速率为-250W/h，使晶体逐渐降温，待炉内温度完全降温至室温，最终获得透明完整高质量的氧化镓单晶晶体，此时能够观察到单晶呈透明状，无明显开裂和气泡，由于没有漂浮物的影响，籽晶可以顺利与熔体接触，可以提高晶体结晶质量。
实施例3
一种氧化镓晶体生长方法，本实施例采用垂直布里奇曼法进行晶体生长，具体晶体生长方法包括以下几个步骤：
S01.氧化镓原料的熔化：将氧化镓料块放入铱金坩埚内，关闭炉门，炉体用抽真空装置抽真空，真空度降到1×10-3Pa后充入CO2使炉内气压为一个大气压，打开循环冷却水装置冷却炉体，打开中频感应加热装置并按500W/h加热功率速率提高加热功率使铱金坩埚中原料熔化，利用红外测温仪监控铱金坩埚及料块温度，当中频感应加热装置功率加至氧化镓料块完全熔化，使熔体温度比氧化镓熔点高10℃，保持1小时，随后降低加热功率使熔体降温至氧化镓的熔点，保持1小时，此时，能够在熔体上表面中央区域观测到暗色漂浮物；
S02.漂浮物的去除：升降机构驱动铱金杆下降，从观测孔观察铱金杆与熔体上表面的漂浮物接触，继续下降4mm使得漂浮物完全被熔体浸润后与铱金杆粘连，升降机构提升铱金杆至保温材料上盖口处，磁流体密封转动装置驱动连杆旋转40°，使得粘接杆转动至不干扰籽晶棒升降的安全位置；
S03.晶体生长：通过顶升机构驱动铱金坩埚或加热装置垂直移动，晶体开始生长，直至晶体生长结束，晶体生长过程中保持炉内的微正压状态，晶体生长结束后先以-100W/h速度降低中频感应装置的加热功率，利用红外测温仪测得铱金坩埚内晶体温度降至1400℃时置换炉内气体CO2为氩气；
S04.氧化镓单晶晶体的获取：当红外测温仪测得氧化镓晶体温度低于1000℃，提高降低功率速率为-250W/h，使晶体逐渐降温，待炉内温度完全降温至室温，打开炉门，取出铱金坩埚，获得透明完整高质量的氧化镓单晶晶体，此时能够观察到单晶呈透明状，无明显开裂和气泡，由于没有漂浮物的影响，在熔体结晶的过程中可以避免引入异质形核中心，可以提高晶体结晶质量。
上述实施例中制得的氧化镓单晶晶体呈圆柱形状，制得的晶体可以根据需要切割任意大尺寸的晶面。
对比例1
采用传统设备和方法进行氧化镓晶体生长时，在氧化镓籽晶下种的过程中不可避免地接触位于熔体中央的暗色漂浮物，单从温度控制难以解决漂浮物问题，提高温度不利于籽晶接种，降低温度漂浮物会进一步增大。一旦漂浮物与籽晶粘接，后续生长晶体为多晶氧化镓，晶体也容易形成螺旋状生长，导致氧化镓晶体生长失败。
在不影响使用的前提下，本申请中亦可采用其余抑制氧化镓高温分解的气体代替惰性气体，法兰式实心轴磁流体密封转动装置亦可采用其余具有旋转驱动功能的旋转装置代替，升降机构亦可采用滑台丝杠结构，铱金杆的上端和连杆的下端之间亦可采用螺纹连接方式实现可拆卸连接，通过本方法制得的氧化镓单晶晶体在经过切磨抛等加工后获得单晶衬底片。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种氧化镓晶体生长装置，包括炉体、籽晶棒提拉装置，炉体内部安装有铱金坩埚，籽晶棒提拉装置安装在炉体上方并对准铱金坩埚的开口，其特征在于：还包括漂浮物去除装置，所述漂浮物去除装置包括升降机构、旋转驱动机构和粘接杆，所述旋转驱动机构与粘接杆的上端相连并控制粘接杆的旋转角度，粘接杆的下端伸入炉体内，且伸入炉体的粘接杆部分设有弯折段使得粘接杆下端对准铱金坩埚的开口，位于炉体外部的粘接杆部分外侧套设有伸缩管，伸缩管的两端分别与旋转驱动机构、炉体相连，所述升降机构与旋转驱动机构相连并控制旋转驱动机构及粘接杆的升降情况，所述粘接杆上端与籽晶棒提拉装置偏心安装。
2.如权利要求1所述的氧化镓晶体生长装置，其特征在于：所述粘接杆包括连杆和用于伸入铱金坩埚内的铱金杆，所述连杆的上端与所述旋转驱动机构相连，所述铱金杆的上端和连杆的下端可拆卸连接。
3.如权利要求2所述的氧化镓晶体生长装置，其特征在于：所述连杆的下端设有插槽，铱金杆的上端配合插入所述插槽内并用插销固定。
4.如权利要求2所述的氧化镓晶体生长装置，其特征在于：所述连杆上靠近下端位置设有Z字形弯折段，Z字形弯折段的弯折长度与连杆上端中心和铱金坩埚中心之间的距离相同。
5.如权利要求1所述的氧化镓晶体生长装置，其特征在于：所述升降机构包括支架、活动板、安装在支架上的导轨和丝杠，支架的顶端设有手轮，手轮的下端与丝杠相连，所述活动板安装在导轨和丝杠上并沿导轨上下移动，活动板和丝杠之间螺纹连接，所述活动板与旋转驱动机构相连，所述导轨、丝杠均与伸缩管平行设置。
6.如权利要求1所述的氧化镓晶体生长装置，其特征在于：所述旋转驱动机构为磁流体密封转动装置，磁流体密封转动装置上设有旋转限位装置，旋转限位装置用于限制粘接杆在一定角度范围内旋转。
7.如权利要求1所述的氧化镓晶体生长装置，其特征在于：所述伸缩管为焊接波纹管，焊接波纹管的两端固定有法兰。
8.一种如权利要求1至7中任一项所述氧化镓晶体生长装置的应用，其特征在于：所述氧化镓晶体生长装置用于含镓的氧化物晶体生长。
9.一种氧化镓晶体生长方法，其特征在于：该晶体生长方法利用权利要求1至7中任一项所述的氧化镓晶体生长装置进行晶体生长，晶体生长方法具体包括以下几个步骤：
氧化镓原料的熔化：将氧化镓原料放入铱金坩埚内，炉体内部抽真空后充入保护气体，将铱金坩埚加热至氧化镓原料完全熔化；
漂浮物的去除：升降机构带动粘接杆下降使得粘接杆下端与熔体上表面的漂浮物接触，继续下降粘接杆使得漂浮物完全被熔体浸润后与粘接杆粘连，提升粘接杆，旋转驱动机构驱动粘接杆旋转至不干扰籽晶棒升降的安全位置；
晶体生长：通过籽晶棒提拉装置驱动籽晶棒下降至熔体上方或通过顶升机构将铱金坩埚抬升至籽晶棒下方，按熔体法完成晶体生长；
氧化镓单晶晶体的获取：晶体生长结束后提拉晶体使其脱离熔体，冷却至室温，获得透明完整的氧化镓单晶晶体。
10.如权利要求9所述的氧化镓晶体生长方法，其特征在于：所述保护气体包括二氧化碳气体或惰性气体，通入保护气体后炉体内气压为1～1.2个大气压，所述惰性气体包括Ar气或He气。
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