一种氮化铝单晶生长的提拉装置及拉提方法.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CN106400104A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201610511240.7(22)申请日2016.06.30(71)申请人北京华进创威电子有限公司地址101111北京市通州区经济技术开发区通惠干渠路17号院(72)发明人程章勇(74)专利代理机构北京中创阳光知识产权代理有限责任公司11003代理人马知非沈耀冲(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)C30B15/30(2006.01)C30B29/40(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种氮化铝单晶生长的提拉装置及拉提方法(57)摘要本发明公开了一种氮化铝单晶生长的提拉装置及拉提方法，该提拉装置包括拉提组件、碳化钽坩埚、发热筒和保温层；拉提组件由拉提绳、拉提杆和升降石墨筒构成，拉提绳的一端与中频感应炉上的提拉升降系统相连接，另一端与拉提杆的一端连接，拉提杆的另一端与升降石墨筒的上盖连接；碳化钽坩埚固定在升降石墨筒内；升降石墨筒设置在发热筒内，保温层包裹在发热筒的外侧。本申请还公开了一种氮化铝单晶生长的提拉方法。本申请的提拉装置可有效解决生长氮化铝晶体常用碳化钽坩埚不易实现上下移动的弊端。CN106400104ACN106400104A权利要求书1/1页1.一种氮化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于，所述提拉装置包括拉提组件、碳化钽坩埚、发热筒和保温层；其中，所述拉提组件由拉提绳、拉提杆和升降石墨筒构成，所述拉提绳的一端与中频感应炉上的提拉升降系统相连接，另一端与所述拉提杆的一端连接，拉提杆的另一端与所述升降石墨筒的上盖连接；所述碳化钽坩埚固定在所述升降石墨筒内；所述升降石墨筒设置在所述发热筒内，所述保温层包裹在所述发热筒的外侧。2.根据权利要求1所述的氮化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于，所述提拉绳是由耐高温的碳纤维制备而成；提拉杆是由高纯石墨经机加工制作而成。3.根据权利要求1所述的氮化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于，所述升降石墨筒上盖及下底均部分镂空，呈辐条状；其侧壁沿其母线方向镂空，侧面由均匀分布的若干个柱杆构成；所述柱杆的中部由环带过渡连接。4.根据权利要求1所述的氮化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于，所述保温层为碳毡、石墨毡或碳纤维毡。5.根据权利要求1所述的氮化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于，所述提拉杆、升降石墨筒由普通石墨或氮化硼制成。6.根据权利要求1所述的氮化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于，所述提拉杆与所述升降石墨筒的上盖之间是由螺纹链接，所述上盖上的螺纹孔为通孔或盲孔。7.根据权利要求3所述的氮化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于，所述升降石墨筒上盖及下底上的辐条数量不小于3条，所述柱杆的数量也不少于3根。8.根据权利要求1所述的氮化铝单晶生长的提拉装置，其特征在于，所述升降石墨筒的上盖与筒体之间是由螺纹链接或采用键链接。9.一种使用权利要求1-8任一所述的氮化铝单晶生长的提拉装置的氮化铝单晶生长的提拉方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)制备发热、保温结构，即裁剪、卷制带有发热筒的保温层；2)在碳化钽坩埚的坩埚盖粘结用于氮化铝单晶生长的籽晶备用；3)将适量的氮化铝原料盛放在碳化钽坩埚中，再将带有籽晶的坩埚盖盖在碳化钽坩埚体上；4)将碳化钽坩埚置于升降石墨筒筒底，将升降石墨筒的上盖与升降石墨筒的筒体进行链接，将碳化钽坩埚固定在升降石墨筒空间内；5)将升降石墨筒放置在发热筒内，同时操作炉子的升降系统，使其降至合适的位置，将提拉绳与炉子的升降系统链接，另一端的提拉杆与升降石墨筒盖链接；6)封炉，设定单晶生长工艺参数；7)运行预设程序，进行氮化铝单晶生长。2CN106400104A说明书1/4页一种氮化铝单晶生长的提拉装置及拉提方法技术领域[0001]本发明涉及一种氮化铝单晶生长的提拉装置及拉提方法。背景技术[0002]作为Ⅲ-V族宽禁带半导体材料中禁带宽度最大的一种化合物，氮化铝的禁带宽度可达到6.2eV，其可以达到深紫外发光范围，该材料是一种良好的蓝光紫外发光材料。又由于氮化铝半导体材料具有良好的理化性能，其在高温、高频、高功率器件及深紫外光电子器件以及自旋半导体器件方面均具有广阔的应用前景；还可以和其他两种Ⅲ-V族化学物GaN、InN形成三元甚至四元化学物(GaN的直接禁带宽度为3.4eV，InN的直接禁带宽度为0.7eV)，通过控制Al、Ga、In、N四元化合物中的元素化学计量比，来调节该化合物半导体材料的禁带宽度，可以获得从红光到紫外的连续发光光谱，此意味着可实现从红外到紫外的全色显示，它将是制作LED的一种最佳新型能源材料之一。此外，AlN晶体具有较高的非线性光学极化效应，因此还能作为二阶谐波