一种晶体生长坩埚、装置及其生长方法.pdf

(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CN106757320A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611234028.7(22)申请日2016.12.28(71)申请人伯恩露笑蓝宝石有限公司地址028000内蒙古自治区通辽市科尔沁区木里图镇工业园区(72)发明人戴锐锋(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人王闯(51)Int.Cl.C30B17/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种晶体生长坩埚、装置及其生长方法(57)摘要本发明属于晶体生长技术领域，具体为一种晶体生长坩埚、装置及其生长方法。一种晶体生长坩埚，包括坩埚本体，还包括排液系统。坩埚本体包括侧壁和与侧壁连接的长晶平台，长晶平台两端分别设置有一顶面和一底面。顶面用于放置籽晶及晶体原料。排液系统与底面连接并穿设于顶面与坩埚本体连通。晶体生长装置，包括生长炉。生长炉包括炉体和腔室，坩埚设置于腔室内，坩埚与炉体之间设置有保温层。生长方法为先预热，预热结束后使晶体原料完全融化，完全融化后生长形成晶体，再将未形成晶体的溶液排出，排液结束后使晶体形成完全，最后将晶体降至室温。本发明能减少晶体内部缺陷、降低晶体开裂几率和增加晶体良率，同时能够增加坩埚使用次数。CN106757320ACN106757320A权利要求书1/2页1.一种晶体生长坩埚，包括坩埚本体，其特征在于，所述晶体生长坩埚还包括排液系统；所述坩埚本体包括侧壁和与侧壁连接的长晶平台，所述侧壁与所述长晶平台围设形成用于留置原料的容置腔；所述长晶平台具有相对设置的底面和用于防止籽晶的顶面，所述顶面位于所述容置腔内，所述底面位于所述容置腔外，所述顶面且与所述籽晶接触；所述排液系统与所述底面连接并贯穿所述顶面，所述排液系统具有排液通道，所述排液通道可选地与所述容置腔连通或隔离。2.根据权利要求1所述的一种晶体生长坩埚，其特征在于，所述晶体生长坩埚还包括环设于所述坩埚侧壁外的加热单元；所述加热单元包括第一加热器和第二加热器；所述侧壁具有相邻所述长晶平台的第一端和远离所述长晶平台的第二端，所述第一加热器环设在所述第一端，所述第二加热器环设在所述第二端。3.根据权利要求1所述的晶体生长坩埚，其特征在于，所述晶体生长坩埚还包括热交换器；所述热交换器包括相互匹配连接的换热介质供应单元和热交换单元，所述换热介质供应单元具有用于控制所述换热介质的供应量的控制单元，所述热交换单元无限接近所述底面。4.根据权利要求3所述的晶体生长坩埚，其特征在于，所述热交换单元包括外管体，以及设置在所述外管体内的内管体，所述外管体无限接近所述底面；所述内管体与所述外管体之间形成换热通道，所述内管体开设有与所述换热通道连通的循环孔；所述顶面与所述外管体相对应位置处设置有温度传感器。5.根据权利要求4所述的晶体生长坩埚，其特征在于，所述排液系统包括相互匹配的排液管和排液坩埚，且所述排液管的管腔与所述排液坩埚，所述排液管设置于所述底面，所述排液管的管腔可选地与所述容置腔连通或隔离。6.一种晶体生长装置，其特征在于，包括生长炉和权利要求1～5任意一项所述的晶体生长坩埚；所述生长炉包括炉体和腔室；所述晶体生长坩埚设置于所述腔室内，所述晶体生长坩埚与所述炉体之间设置有保温层。7.一种基于权利要求6所述晶体生长装置的晶体生长方法，其特征在于，包括以下步骤：融化所述晶体原料；使与所述籽晶接触并处于熔化状态的所述晶体原料冷却以生长晶体；以及当生长的所述晶体达到预设生长值时，开启与所述容置腔处于隔离状态的所述排液通道，使所述排液通道与所述容置腔连通。8.根据权利要求7所述的晶体生长方法，其特征在于，熔化所述晶体原料的方法包括：在所述侧壁环设所述加热单元，所述加热单元包括所述第一加热器和所述第二加热器；所述侧壁具有邻近所述长晶平台的所述第一端和远离所述长晶平台的所述第二端，所述第一加热器环设在所述第一端，所述第二加热器环设在所述第二端，使所述第一加热器和所述第二加热器加热所述晶体原料。9.根据权利要求8所述的晶体生长方法，其特征在于，冷却所述籽晶接触并处于熔化状态的所述晶体原料的方法包括：设置包括相互匹配连接的所述换热介质供应单元和所述热交换单元所述热交换器；所述换热介质供应单元具有用于控制所述换热介质的供应量的所述控制单元，所述热交换单2CN106757320A权利要求书2/2页元无限接近所述底面并与所述籽晶位置相对应；通过所述换热介质供应单元向所述容置腔外通入所述换热介质，使所述换热介质与容置腔进行热交换。10.根据权利要求8或9所述的晶体生长方法，其特征在于，生长的所述晶体达到预设生长值时通过以下方法确定：所述第一加热器具有名义电阻曲线，切所述名