一种氮化铝晶体生长炉.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CN106435736A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610822802.X(22)申请日2016.09.14(71)申请人苏州奥趋光电技术有限公司地址215699江苏省苏州市张家港市国泰北路1号留学生创业园D幢103（奥趋光电）(72)发明人吴亮曹凯王智昊汪佳(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人孙仿卫(51)Int.Cl.C30B29/38(2006.01)C30B23/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种氮化铝晶体生长炉(57)摘要本发明公开了一种氮化铝晶体生长炉，包括炉体、上下活动的穿设于所述炉体底面的运动机构、设于所述运动机构顶部的坩埚，坩埚设于炉体中，氮化铝晶体生长炉还包括设于炉体中沿竖直方向依次分布的用于对坩埚加热的多段式加热机构、设于坩埚外侧的隔热机构、设于炉体外侧的用于测量坩埚温度的测温机构。本发明一种氮化铝晶体生长炉，采用多段式加热机构，可以为氮化铝晶体生长提供稳定的温度场；采用三路测温机构，可满足温度的精确测定；生长炉中的热场主要采用金属钨隔热屏和氮化硼隔热屏，保温效果好，可方便拆卸更换，并且可以有效防止引入杂质造成晶体污染。CN106435736ACN106435736A权利要求书1/1页1.一种氮化铝晶体生长炉，其特征在于：所述生长炉包括：炉体；上下活动的穿设于所述炉体底面的运动机构；设于所述运动机构顶部的坩埚，所述坩埚设于所述炉体中；设于所述炉体中沿竖直方向依次分布的用于对所述坩埚加热的多段式加热机构；设于所述坩埚外侧的隔热机构；设于所述炉体外侧的用于测量坩埚温度的测温机构。2.根据权利要求1所述的一种氮化铝晶体生长炉，其特征在于：所述多段式加热机构为感应加热机构，所述感应加热机构包括环设于所述坩埚外侧的发热体、上下分布的上段感应加热线圈和下段感应加热线圈，所述上段感应加热线圈和所述下段感应加热线圈均环设于所述发热体和所述炉体内壁之间。3.根据权利要求2所述的一种氮化铝晶体生长炉，其特征在于：所述隔热机构包括设于所述坩埚上方的第一隔热屏、设于所述坩埚和所述运动机构之间的第二隔热屏、环设于所述发热体外侧的第三隔热屏、环设于所述第三隔热屏外侧的第四隔热屏，所述第四隔热屏设于所述上段感应加热线圈和所述下段感应加热线圈的内侧。4.根据权利要求2所述的一种氮化铝晶体生长炉，其特征在于：所述感应加热机构还包括设于所述上段感应加热线圈和所述下段感应加热线圈之间的磁屏蔽装置。5.根据权利要求2所述的一种氮化铝晶体生长炉，其特征在于：所述发热体、所述坩埚和所述运动机构均采用金属钨制成。6.根据权利要求1所述的一种氮化铝晶体生长炉，其特征在于：所述多段式加热机构为电阻加热机构，所述电阻加热机构包括两段或两段以上上下分布的加热电阻，所述加热电阻设于所述坩埚外侧。7.根据权利要求1所述的一种氮化铝晶体生长炉，其特征在于：所述运动机构包括上下活动的穿设于所述炉体底部的支撑杆、设于所述支撑杆顶部的支撑盘。8.根据权利要求1所述的一种氮化铝晶体生长炉，其特征在于：所述测温机构包括用于测量所述坩埚顶部温度的第一测量器、用于测量所述坩埚中部温度的第二测量器、用于测量所述坩埚底部温度的第三测量器。9.根据权利要求8所述的一种氮化铝晶体生长炉，其特征在于：所述第一测量器和所述第三测量器为高温红外测温仪。10.根据权利要求8所述的一种氮化铝晶体生长炉，其特征在于：所述第二测量器为伸缩式钨铼热电偶。2CN106435736A说明书1/3页一种氮化铝晶体生长炉[0001]技术领域[0002]本发明涉及一种氮化铝晶体生长炉。背景技术[0003]氮化铝单晶作为第三代宽禁带半导体材料，具有宽带隙、高热导率、高载流子饱和漂移速度并同时具有耐高温、高抗辐射能力能特点，在制作现代大功率微电子器件、光电子领域（如深紫外LED）、高功率电子器件及紫外探测等高端科技领域具备广阔的应用前景。作为一种关键国家战略材料，现以被列入《中国制造2025》重点领域技术路线图。[0004]氮化铝单晶制造工艺难度很大，尤其是大尺寸的高质量单晶片。目前制备块状氮化铝单晶的最佳方法为物理气相传输法（PVT法），该方法制备单晶需满足微低压、高温（可达2400℃）的晶体生长条件，并对热场寿命和化学稳定性等提出更高要求。因此生长出尺寸大、缺陷少、性能好等高质量的单晶衬底材料工艺技术要求非常高。[0005]国际上同类设备及其昂贵，国内还没有现成的设备供应。且大多数相关的设备生长晶体时温度场不稳定、腔内杂质极易污染晶体、得到的晶体尺寸小、均匀性及一致性差、裂纹缺陷多等不足。发明内容[0006]本发明的目的是提供一种氮化铝晶体