1.一種化合物半導(dǎo)體單晶生長裝置,包括壓力容器(1)和熱解氮化硼坩堝,其特征在于,還包括設(shè)置在所述壓力容器(1)的內(nèi)部的石墨坩堝組件(3),所述壓力容器(1)內(nèi)部設(shè)置有石墨熱場組件(2),且所述石墨熱場組件(2)用于給所述石墨坩堝組件(3)加熱;
所述石墨坩堝組件(3)包括石墨坩堝本體、石墨坩堝蓋和與所述石墨坩堝本體的上口密封連接的石墨密封環(huán),所述熱解氮化硼坩堝能夠放入所述石墨坩堝本體的內(nèi)部,且所述密封連接為可拆卸連接;
所述石墨密封環(huán)上方設(shè)置有用于放置密封物質(zhì)的凹槽,所述石墨坩堝蓋能夠嵌入所述凹槽,且所述密封物質(zhì)為熔點(diǎn)小于500℃的固態(tài)物質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的化合物半導(dǎo)體單晶生長裝置,其特征在于,所述可拆卸連接為螺紋連接。
3.如權(quán)利要求1所述的化合物半導(dǎo)體單晶生長裝置,其特征在于,所述密封物質(zhì)為氧化硼。
4.如權(quán)利要求1所述的化合物半導(dǎo)體單晶生長裝置,其特征在于,所述壓力容器(1)包括底盤、鐘罩和頂盤,所述底盤上連接有抽真空裝置、充氣管道、排氣管道和加熱電極,所述加熱電極與所述石墨熱場組件(2)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的化合物半導(dǎo)體單晶生長裝置,其特征在于,所述鐘罩的外側(cè)設(shè)置有與所述石墨熱場組件的控溫?zé)崤歼B接的溫度顯示器,所述頂盤設(shè)有觀察窗。
6.如權(quán)利要求1所述的化合物半導(dǎo)體單晶生長裝置,其特征在于,該裝置還包括與所述壓力容器(1)連接的控制裝置,所述控制裝置包括旋轉(zhuǎn)裝置、水路冷卻裝置、攝像裝置、承重裝置、真空控制裝置和溫度控制裝置中的一種或多種;
所述旋轉(zhuǎn)裝置用于控制所述石墨坩堝組件(3)的旋轉(zhuǎn)和升降;
所述水路冷卻裝置用于對(duì)壓力容器、旋轉(zhuǎn)軸、電源變壓器、電極柱進(jìn)行水冷保護(hù);
所述攝像裝置設(shè)置在所述壓力容器的內(nèi)部的上方用于監(jiān)控生產(chǎn)過程;
所述承重裝置與所述壓力容器吊裝連接;
所述真空控制裝置用于控制所述壓力容器內(nèi)部的真空度及惰性氣體的充入量;
所述溫度控制裝置用于控制所述石墨熱場組件的溫度。
7.如權(quán)利要求6所述的化合物半導(dǎo)體單晶生長裝置,其特征在于,所述控制裝置與單片機(jī)連接,所述單片機(jī)與用于操控所述單片機(jī)的人機(jī)交互設(shè)備連接。
8.一種化合物半導(dǎo)體單晶生長方法,其特征在于,該方法包括:
裝料(100),在熱解氮化硼坩堝內(nèi)裝入生產(chǎn)原料,并用液封劑對(duì)所述熱解氮化硼坩堝進(jìn)行密封;
組裝(200),將所述熱解氮化硼坩堝放入石墨坩堝本體內(nèi),安裝石墨密封環(huán),在所述石墨密封環(huán)的凹槽內(nèi)放置熔點(diǎn)小于500℃的固態(tài)密封物質(zhì),蓋上石墨坩堝蓋;
壓力控制(300),將組裝好的所述石墨坩堝組件放入密閉空間,對(duì)密閉空間循環(huán)抽真空充入惰性氣體多次后,控制壓力至0.05-0.06Mpa;
啟動(dòng)加熱程序(400),對(duì)所述石墨坩堝組件進(jìn)行加熱,當(dāng)所述密封物質(zhì)達(dá)到熔點(diǎn)后變成液態(tài)時(shí),所述石墨密封蓋與所述石墨密封環(huán)之間實(shí)現(xiàn)密封;
接種及單晶生長(500),調(diào)整密閉空間內(nèi)壓力為0.2-0.3MPa,并調(diào)整熔融的化合物多晶料溫度梯度為2-5°/cm,并進(jìn)行籽晶的接種,待溫度穩(wěn)定后,按1-8mm/h的速度進(jìn)行VB法單晶生長;
取出晶體(600),從密閉空間中取出所述石墨坩堝組件,打開所述石墨坩堝蓋,取出所述熱解氮化硼坩堝,放入甲醇中浸泡,取出生長完成的單晶。
9.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述啟動(dòng)加熱程序(400)中,對(duì)所述石墨坩堝組件進(jìn)行加熱是以溫升速度為200-300°/h的速率至多晶料融化。
10.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述啟動(dòng)加熱程序(400)中還包括通過旋轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)所述石墨坩堝組件不斷旋轉(zhuǎn),且加熱與旋轉(zhuǎn)同時(shí)進(jìn)行。