用于晶体生长的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103132132A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103132132103132132A(43)申请公布日2013.06.05(21)申请号201210501238.3(22)申请日2012.11.30(30)优先权数据13/3081512011.11.30US(71)申请人通用电气公司地址美国．纽约州(72)发明人A.沙哈E.特劳布P.鲁西安J.C.罗霍(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人李强严志军(51)Int.Cl.C30B11/00(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书9页说明书9页附图13页附图13页(54)发明名称用于晶体生长的系统和方法(57)摘要本发明涉及用于晶体生长的系统和方法。提供一种用于晶体生长的系统和方法。一种方法包括在其中具有坩埚的炉中产生横向热廓线，坩埚包含用于生成晶体的材料。横向热廓线具有三个区，其中，第一区和第三区分别具有高于和低于材料的熔点的温度，并且第二区具有多个温度，至少一个温度等于材料的熔点。该方法进一步包括使横向热廓线与在炉中产生的竖向热梯度组合，其中，竖向热梯度使坩埚的底部中的位于第三区中的点为坩埚中的最冷的点。该方法还包括将热从第一区和第二区传递到第三区，以产生界面的前缘。CN103132132ACN1032ACN103132132A权利要求书1/2页1.一种用于构造系统以生成晶体的方法，所述方法包括：提供坩埚，所述坩埚具有第一容积，以在其中接纳用于生成晶体的材料；将炉构造成包含所述坩埚，以及产生具有第一区、第二区和第三区的横向热廓线，其中，所述第一区和所述第三区分别具有高于和低于所述材料的熔点的温度，并且所述第二区具有多个温度，至少一个温度等于所述材料的熔点，并且包含所述材料的固体-液体界面；将所述炉构造成还产生竖向热梯度以及使所述横向热廓线与所述竖向热梯度组合，其中，所述竖向热梯度使所述坩埚的底部中的位于所述第三区中的点为所述坩埚中的最冷点；以及将热传递装置构造成联接到所述坩埚上，以将热从所述第一区和所述第二区传递到所述第三区而产生所述界面的前缘，以在所述前缘中产生基本单个成核中心。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述坩埚的底部包括通道，所述通道具有连接到所述坩埚的所述第一容积上的第二容积，所述第二容积小于所述第一容积。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通道是凹形形状或平面形状中的一个。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述材料包括镉锌碲化物(CZT)。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热传递装置包括热导引件。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述热导引件由火成石石墨、碳化硅或火成石氮化硼或热压氮化硼中的一个形成。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热传递装置包括辐射导引件。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述辐射导引件由石英形成。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述辐射导引件由具有抛光棱面的石英棒形成。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述辐射导引件包括空心管。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述炉构造成提供所述横向热廓线和所述竖向热梯度的组合包括将所述炉构造成单独控制一个或多个加热元件组，其中所述加热元件组包括上部加热元件和下部加热元件，并且所述上部加热元件比所述下部加热元件更热。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将所述炉构造成沿着所述坩埚下面的条带减少所述炉的热隔离。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固体-液体界面具有弯曲形状，所述弯曲形状具有位于所述坩埚的底部中的前缘。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述固体-液体界面和所述底部之间的前缘具有小于大约45度的角度。15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括使用由所述热传递装置传递的热的量来控制所述弯曲形状。16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括使用所述竖向热梯度的水平来控制所述弯曲形状。17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括使用经改良水平布2CN103132132A权利要求书2/2页里曼技术来生成所述晶体。18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将所述坩埚的底部构造成具有较狭窄的轮廓。19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前缘包括狭窄的尖前缘。20.一种用于生成晶体的系统，所述系统包括：坩埚，其具有第一容积，以在其中接纳用于生成晶体的材料；构造成在其中接纳所述坩埚的炉，所述炉还构造成产生与竖向热梯度组合的横向热廓线；以及在所述坩埚下面的热传递装