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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112680780A(43)申请公布日2021.04.20(21)申请号202011443881.6(22)申请日2020.12.08(71)申请人广东先导先进材料股份有限公司地址511517广东省清远市高新区百嘉工业园27-9号B区(72)发明人狄聚青朱刘刘运连薛帅唐俊杰(74)专利代理机构北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙)11387代理人张向琨(51)Int.Cl.C30B11/00(2006.01)C30B29/16(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称氧化镓晶体生长装置及生长方法(57)摘要本公开提供了一种氧化镓晶体生长装置及生长方法,氧化镓晶体生长装置包括坩埚、坩埚托、炉体、温控装置和盖板。坩埚具有第一端和第二端,坩埚的第一端设置有用于盛装籽晶的籽晶腔,且籽晶腔封闭,坩埚的第二端通过盖板密封,盖板上开设有溢气孔;炉体设置有炉腔,坩埚位于炉腔内,且坩埚支撑于坩埚托上;炉腔由下至上依次设置有第一温区、第二温区和第三温区,温控装置设置于第一温区、第二温区和第三温区,用于加热第一温区、第二温区和第三温区并控制其温度;坩埚的籽晶腔设置于第一温区,坩埚的第二端设置于第三温区。氧化镓晶体生长装置及生长方法使得制备得到的氧化镓晶体无开裂、色心缺陷且单晶率高,从而晶体纯度高且成晶率高。CN112680780ACN112680780A权利要求书1/2页1.一种氧化镓晶体生长装置,其特征在于,所述氧化镓晶体生长装置包括坩埚(1)、坩埚托(2)、炉体(3)、温控装置(4)以及盖板(5);所述坩埚(1)具有第一端(1a)和第二端(1b),所述坩埚(1)的第一端(1a)设置有用于盛装籽晶的籽晶腔(11),且所述籽晶腔(11)封闭,所述坩埚(1)的第二端(1b)通过盖板(5)密封,所述盖板(5)上开设有溢气孔(51);所述炉体(3)设置有炉腔(31),所述坩埚(1)位于所述炉腔(31)内,且所述坩埚(1)支撑于所述坩埚托(2)上;所述炉腔(31)由下至上依次设置有第一温区(311)、第二温区(312)和第三温区(313),所述温控装置(4)设置于所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313),用于加热所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)并控制所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)的温度;所述坩埚(1)的所述籽晶腔(11)设置于所述第一温区(311),所述坩埚(1)的第二端(1b)设置于所述第三温区(313)。2.根据权利要求1所述的氧化镓晶体生长装置,其特征在于,坩埚(1)包括肩部(12)和等径部(13),所述肩部(12)连接于所述等径部(13)和所述籽晶腔(11)之间;沿炉腔(31)的上下方向(Z),所述籽晶腔(11)和所述肩部(12)的连接位置位于所述第一温区(311)的高度的1/2位置处。3.根据权利要求2所述的氧化镓晶体生长装置,其特征在于,所述坩埚(1)的所述肩部(12)的截面为圆锥形,且圆锥角为60°‑120°。4.根据权利要求1所述的氧化镓晶体生长装置,其特征在于,所述盖板(5)为铱金盖板。5.根据权利要求1所述的氧化镓晶体生长装置,其特征在于,所述温控装置(4)设置为多个,多个所述温控装置(4)分别设置于所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)以分别独立控制所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)的温度,所述温控装置(4)包括加热器(41)和控温热电偶(42)。6.根据权利要求1所述的氧化镓晶体生长装置,其特征在于,所述坩埚(1)与所述坩埚托(2)形状配合地支撑于所述坩埚托(2)上。7.一种氧化镓晶体生长方法,其特征在于,使用权利要求1‑6中任一项所述的氧化镓晶体生长装置进行氧化镓晶体生长,所述氧化镓晶体生长方法包括步骤:S1,装料步骤:从坩埚(1)的第二端(1b)将氧化镓籽晶装入坩埚(1)的籽晶腔(11)内,然后将氧化镓原料装入所述坩埚(1)内;装料完毕后通过盖板(5)密封所述坩埚(1)的第二端(1b),所述盖板(5)上开设有溢气孔(51);将封闭的所述坩埚(1)装入炉体(3)的炉腔(31)内,并将所述坩埚(1)支撑于坩埚托(2)上,所述炉腔(31)由下至上依次设置有第一温区(311)、第二温区(312)和第三温区(313),使所述籽晶腔(11)位于所述第一温区(311),所述坩埚(1)的第二端(1b)位于所述第三温区(313);S2,熔料步骤:开启所述温控装置(4)对所述第一温区(311)、所述第二温区(312)和所述第三温区(313)加热至1750‑1780℃,以加