一种氮化铝晶体生长制备炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103014867A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103014867A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201210576766.5(22)申请日2012.12.26(71)申请人上海昀丰新能源科技有限公司地址201315上海市浦东新区康桥镇康意路499号2幢A座5545室(72)发明人徐永亮施海斌张国华(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人魏晓波(51)Int.Cl.C30B29/38(2006.01)C30B11/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种氮化铝晶体生长制备炉(57)摘要本发明公开了一种氮化铝晶体生长制备炉，包括保温装置和内部的筒状带底加热装置，并且还包括由所述氮化铝晶体生长制备炉底部穿入所述筒状带底加热装置内部的坩埚升降轴，所述坩埚升降轴与所述筒状带底加热装置同轴，并可带动安装在其端部的坩埚下部暴露于筒状带底加热装置之外。由于本发明所提供的氮化铝晶体生长制备炉增加了坩埚升降轴，从而实现了在氮化铝晶体生长之前对氮化铝晶体生长位置的杂质预先清除，进而显著减少了氮化铝晶体的杂质含量，提高了氮化铝晶体的纯度。CN1034867ACN103014867A权利要求书1/1页1.一种氮化铝晶体生长制备炉，包括保温装置和内部的筒状带底加热装置（2），其特征在于，还包括由所述氮化铝晶体生长制备炉底部穿入所述筒状带底加热装置（2）内部的坩埚升降轴（4），所述坩埚升降轴（4）与所述筒状带底加热装置（2）同轴，并可带动安装在其端部的坩埚（7）的下部暴露于所述筒状带底加热装置（2）之外。2.根据权利要求1所述的氮化铝晶体生长制备炉，其特征在于，所述筒状带底加热装置（2）的侧面由多个电阻式钨棒加热器围成。3.根据权利要求2所述的氮化铝晶体生长制备炉，其特征在于，多个所述电阻式钨棒加热器沿周向均匀分布，且相邻两根电阻式钨棒加热器之间的距离不大于5cm。4.根据权利要求1所述的氮化铝晶体生长制备炉，其特征在于，所述保温装置包括：套设在所述筒状带底加热装置（2）外侧的保温筒（6）；设置于所述筒状带底加热装置（2）的下部，且与所述筒状带底加热装置（2）底部具有间隔的底部保温屏（5）；设置于所述筒状带底加热装置（2）顶部且深入所述筒状带底加热装置（2）内部的顶部保温屏（1）。5.根据权利要求4所述的氮化铝晶体生长制备炉，其特征在于，所述底部保温屏（5）和所述保温筒（6）均与所述筒状带底加热装置（2）同心设置，且所述底部保温屏（5）套设于所述保温筒（6）内部。6.根据权利要求5所述的氮化铝晶体生长制备炉，其特征在于，所述保温筒（6）为整体加工成型的钨筒。7.根据权利要求4所述的氮化铝晶体生长制备炉，其特征在于，还包括套设于所述保温筒（6）外侧的侧面保温屏（3）。8.根据权利要求7所述的氮化铝晶体生长制备炉，其特征在于，还包括设置于所述氮化铝晶体生长制备炉底端的锆盘（8），所述锆盘（8）上设置有用于所述坩埚升降轴（4）穿过的通孔，且所述侧面保温屏（3）和所述底部保温屏（5）均设置于所述锆盘（8）上。9.根据权利要求4所述的氮化铝晶体生长制备炉，其特征在于，所述底部保温屏（5）和顶部保温屏（1）均由多个钼片层和钨片层相间布置而成，并且所述钨片层由多个同心的钨片圆环构成，所述钼片层由多个同心的钼片圆环构成。10.根据权利要求9所述的氮化铝晶体生长制备炉，其特征在于，还包括设置于所述筒状带底加热装置（2）开口端的带水冷的法兰，所述顶部保温屏（1）设置于所述法兰上。2CN103014867A说明书1/4页一种氮化铝晶体生长制备炉技术领域[0001]本发明涉及氮化铝晶体生长技术领域，特别涉及一种氮化铝晶体生长的制备炉。背景技术[0002]氮化铝晶体本身是一种优良的直接带隙宽禁带化合物半导体材料，具有高击穿场强，高热导率，化学和热稳定性好等优异性能，是非常理想的紫外光电子材料和用于高温，高频和大功率领域的电子材料。同时，氮化铝晶体与氮化镓晶体有非常接近的晶格常数和热膨胀系数，是外延生长氮化镓基光电器件的优选衬底材料，对氮化铝等第三代半导体材料以及器件的研究开发，已经成为半导体领域的一个热点。[0003]目前，PVT（物理气相传输法）法是生长氮化铝单晶最常用的方法，其基本过程是氮化铝物料在高温下分解升华，然后在低温区结晶形成氮化铝晶体。[0004]在使用PVT法生长氮化铝单晶时，一般是使制备炉内形成轴向温度梯度，使放置于制备炉内的钨坩埚底部的温度高于其坩埚盖的温度，使坩埚底部的物料在高温下分解升华为气态铝和氮气，然后在温度较低的坩埚盖上结合形成为氮化铝晶体；但是如果坩埚盖的表面碳和氧含量较高的话，在生