CN217628725U - 一种pvt生长法中利于稳定热场的装置及石墨坩埚 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PVT生长法中利于稳定热场的装置及石墨坩埚，包括环状的收集腔体与收集通道，所述收集通道与所述收集腔体连通，所述收集通道与石墨坩埚的紧配处缝隙相配，用于收集石墨坩埚内逃逸的气体。本实用新型在石墨坩埚顶部增加一个收集气氛的石墨装置，本实用新型装置的设计既不影响籽晶附近的温场，又利于收集逃逸出来的碳化硅气氛，由于越往上温度越低，所以逃逸的气氛就会顺着收集通道扩散到与收集通道连通的收集腔体中沉积；结构简单，不会对PVT法生产碳化硅晶体产生影响。

Description

一种PVT生长法中利于稳定热场的装置及石墨坩埚

技术领域

本实用新型属于碳化硅晶体生长领域，具体涉及一种PVT生长法中利于稳定热场的装置及石墨坩埚。

背景技术

目前，碳化硅晶体生长最主流的方法是采用物理气相法进行，此方法的主要原理就是反应的气氛在热场梯度的作用下从高温区移动到低温区也就是籽晶所在的位置沉积并结晶。通常情况下籽晶是通过一定的固定方式固定在石墨坩埚的顶部的，大部分气氛除了在籽晶上面沉积结晶外还有一部分气氛通过石墨坩埚的紧配处逃逸外出。逃逸到坩埚外面的气氛预冷一般会沉积在热场(保温毡)上面，时间久了热场的热导率会发生严重的变化(严格来说对每一次长晶过程中整个热场的热导率都会发生变化)，这就等于是间接性的改变了整个热场的轴向、径向温度梯度，影响晶体的生长质量。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种PVT生长法中利于稳定热场的装置，由于PVT法本身的原理，坩埚内的气氛大部分都是沿着轴向向上移动，除了一大部分在籽晶处沉积结晶外，其余基本上都是沿着籽晶附近石墨坩埚的紧配处缝隙逃逸掉，为此本实用新型在石墨坩埚顶部增加一个收集气氛的石墨装置，既不影响籽晶附近的温场，又有利于收集逃逸出来的碳化硅气氛。

本实用新型还提供了包括上述PVT生长法中利于稳定热场的装置的石墨坩埚。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种PVT生长法中利于稳定热场的装置，包括环状的收集腔体与收集通道，所述收集通道与所述收集腔体连通，所述收集通道与石墨坩埚的紧配处缝隙相配，用于收集石墨坩埚内逃逸的气体。

在本实用新型中，由于PVT法本身的原理，坩埚内的气氛大部分都是沿着轴向向上移动，除了一大部分在籽晶处沉积结晶外，其余小部分基本上都是沿着籽晶附近石墨坩埚的紧配处缝隙逃逸掉，为此本实用新型在石墨坩埚顶部增加一个收集气氛的石墨装置。

本实用新型装置的设计既不影响籽晶附近的温场，又利于收集逃逸出来的碳化硅气氛。

由于越往上温度越低，所以逃逸的气氛就会顺着收集通道扩散到与收集通道连通的收集腔体中沉积。

作为本实用新型的一种优选方案，所述收集通道具有多个弯折处。

在本技术方案中，设置弯折处是为了增加逃逸的气氛的路程，以便于在收集腔体中冷却沉积。

作为本实用新型的一种优选方案，所述收集通道具有2个弯折处，所述弯折处的角度为直角。

作为本实用新型的一种优选方案，所述收集腔体的横截面积与石墨坩埚的横截面积相同。

作为本实用新型的一种优选方案，所述收集腔体的厚度≤5mm。

作为本实用新型的一种优选方案，所述收集通道的高度≥100mm。

在本技术方案中，收集通道的高度≥100mm，是为了增加逃逸的气氛的路程，便于冷却结晶，从而沉积到收集腔体中。

作为本实用新型的一种优选方案，所述收集腔体的中心轴线处设有测温孔。

在本技术方案中，为了方便测温，在收集腔体的中心轴线处设有测温孔。

本实用新型还提供了一种石墨坩埚，包括上述的利于稳定热场的装置，坩埚本体与坩埚盖，所述装置安装于所述坩埚盖与所述坩埚本体的紧配处缝隙上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)本实用新型在石墨坩埚顶部增加一个收集气氛的石墨装置，本实用新型装置的设计既不影响籽晶附近的温场，又利于收集逃逸出来的碳化硅气氛，由于越往上温度越低，所以逃逸的气氛就会顺着收集通道扩散到与收集通道连通的收集腔体中沉积；

2)本实用新型的结构简单，不会对PVT法生产碳化硅晶体产生影响。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

图中，1.收集腔体；2.收集通道；3.弯折处；4.坩埚本体；5.坩埚盖；6.测温孔。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。本实用新型中所述的第一、第二等词语，是为了描述本实用新型的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本实用新型的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本实用新型要求保护的范围内。

参见图1，本实用新型提供了一种PVT生长法中利于稳定热场的装置，包括环状的收集腔体1与收集通道2。

该收集通道2为环形，一端与环状的收集腔体1连通，另一端与石墨坩埚的紧配处缝隙相配，用于收集石墨坩埚内逃逸的气体。

该收集通道2具有多个弯折处3。

优选地，该收集通道具有2个弯折处3，弯折处的角度为直角。

收集腔体1的横截面积与石墨坩埚的横截面积相同，收集腔体1的厚度≤5mm。

收集通道2的高度≥100mm。

收集腔体1的中心轴线处设有测温孔6。

一种石墨坩埚，包括上述利于稳定热场的装置，坩埚本体4与坩埚盖5，装置安装于坩埚盖5与坩埚本体4的紧配处缝隙上。

实施例

参见图1，本实施例提供了PVT生长法中利于稳定热场的装置，包括环状的收集腔体1与收集通道2。

该收集通道2为环形，一端与环状的收集腔体1连通，另一端与石墨坩埚的紧配处缝隙相配，用于收集石墨坩埚内逃逸的气体。

该收集通道具有2个弯折处3，弯折处的角度为直角。

收集腔体1的横截面积与石墨坩埚的横截面积相同，收集腔体1的厚度为5mm。

收集通道2的高度为100mm。

收集腔体1的中心轴线处设有测温孔6。

本实施例还提供了石墨坩埚，包括上述利于稳定热场的装置，坩埚本体4与坩埚盖5，装置安装于坩埚盖5与坩埚本体4的紧配处缝隙。

使用时，在坩埚本体4的底部装好粉料，在籽晶托上固定好籽晶，安装好坩埚盖5，将装置安装于坩埚盖5与坩埚本体4的紧配处的缝隙上，这样在正常长晶的过程中，从石墨坩埚紧配处缝隙逃逸出来的碳化硅气氛就会在顺着收集通道扩散至收集腔体，再结晶沉积。本实用新型的装置既收集了气氛保证了热场的稳定性，又没有对籽晶附近的热场有影响。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种PVT生长法中利于稳定热场的装置，其特征在于，包括环状的收集腔体与收集通道，所述收集通道与所述收集腔体连通，所述收集通道与石墨坩埚的紧配处缝隙相配，用于收集石墨坩埚内逃逸的气体。

2.根据权利要求1所述的一种PVT生长法中利于稳定热场的装置，其特征在于，所述收集通道具有多个弯折处。

3.根据权利要求2所述的一种PVT生长法中利于稳定热场的装置，其特征在于，所述收集通道具有2个弯折处，所述弯折处的角度为直角。

4.根据权利要求1所述的一种PVT生长法中利于稳定热场的装置，其特征在于，所述收集腔体的横截面积与石墨坩埚的横截面积相同。

5.根据权利要求1所述的一种PVT生长法中利于稳定热场的装置，其特征在于，所述收集腔体的厚度≤5mm。

6.根据权利要求1所述的一种PVT生长法中利于稳定热场的装置，其特征在于，所述收集通道的高度≥100mm。

7.根据权利要求1所述的一种PVT生长法中利于稳定热场的装置，其特征在于，所述收集腔体的中心轴线处设有测温孔。

8.一种石墨坩埚，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的利于稳定热场的装置，坩埚本体与坩埚盖，所述装置安装于所述坩埚盖与所述坩埚本体的紧配处缝隙上。

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