本實(shí)用新型涉及一種長晶爐,是一種液相法生長碳化硅晶體的裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的液相法生長碳化硅晶體,是通過加熱將硅在高純石墨坩堝中融化,形成碳在硅中的溶液,再通過頭部貼付有籽晶的籽晶軸伸入到溶液中去生長晶體。液相法生長晶體時(shí),通過在籽晶軸內(nèi)通入冷卻介質(zhì)來冷卻籽晶軸的下端部,進(jìn)而冷卻下部的籽晶,同時(shí)使附近區(qū)域冷卻,使附近區(qū)域的SiC成為過飽和狀態(tài),促進(jìn)SiC單晶體的生長。但是,若附近區(qū)域以外的周邊區(qū)域的溫度不均勻,則在周邊區(qū)域中,容易因自然生成晶核而生成SiC多晶體,所生成的SiC多晶體若流動至籽晶處大量附著于在SiC籽晶上生長的SiC單晶體,則會阻礙SiC單晶體的生長,并影響產(chǎn)品質(zhì)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷,本實(shí)用新型提供了一種能使籽晶附近區(qū)域以外的周邊區(qū)域的溫度均勻、能夠提高晶體質(zhì)量的長晶爐。
本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種長晶爐,包括爐體、籽晶軸,其特征是:所述爐體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有一環(huán)形的墊板,所述墊板上設(shè)置有一直徑與所述爐體的內(nèi)徑相當(dāng)?shù)膿醢?,所述擋板將爐體內(nèi)部分為上下兩部分空間,所述擋板上有供籽晶軸穿過的軸孔,所述擋板的上部為平面,其下部為向上凸起的曲面,其靠近籽晶軸部分的厚度大于遠(yuǎn)離籽晶軸部分的厚度。
進(jìn)一步的,為便于擋板位置的調(diào)節(jié),所述墊板在爐體內(nèi)的上下位置可調(diào)。
進(jìn)一步的,所述爐體的內(nèi)側(cè)壁上沿其高度方向設(shè)有至少兩個(gè)環(huán)形臺階,所述墊板設(shè)置于所述環(huán)形臺階上。通過環(huán)形臺階可以固定墊板。
本實(shí)用新型中通過在爐體內(nèi)設(shè)置擋板將爐體內(nèi)部空間分為上下兩部分,擋板可以阻擋爐體內(nèi)的溶液的熱量的散發(fā),使上部空間的溫度低于下部空間的溫度。由于上部空間的溫度較低,可以使籽晶軸的散熱很好的進(jìn)行,可以對籽晶附件近區(qū)域進(jìn)行很好的冷卻,有利于晶體的生長。由于擋板的存在,可以阻擋爐體內(nèi)的溶液的熱量的大量散發(fā)。由于擋板的下表面為向上凸起的曲面,爐體下部空間內(nèi)可形成沿曲面流動的氣流,該種方向流動的氣流有利于使下部空間內(nèi)的溫度均勻,不使內(nèi)外側(cè)的溫度產(chǎn)生大的溫度梯度,有利于使籽晶附近區(qū)域以外的周邊區(qū)域的溫度通過熱傳導(dǎo)而更加均勻,從而防止因溫度不均勻而導(dǎo)致生成SiC多晶體,影響籽晶軸上的單晶體的生長及影響生長的晶體的質(zhì)量。本實(shí)用新型將擋板靠近籽晶軸部分的厚度設(shè)計(jì)為大于遠(yuǎn)離籽晶軸部分的厚度,其可使籽晶軸上形成更好的溫度梯度,有利于籽晶軸的散熱。而墊板的設(shè)置可以使擋板保持穩(wěn)定,避免擋板與籽晶軸之間產(chǎn)生交涉,使得籽晶軸在后期的提拉過程中不受影響,保證籽晶軸與生長的晶體同軸。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施例中帶有環(huán)形臺階的爐體示意圖;
圖中,1、爐體,2、籽晶軸,3、籽晶,4、墊板,5、擋板,6、曲面,7、環(huán)形臺階。
具體實(shí)施方式
下面通過非限定性的實(shí)施例并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明:
如附圖所示,一種長晶爐,包括爐體1、籽晶軸2。其中,籽晶軸2的下部設(shè)有籽晶3,所述爐體1的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有一環(huán)形的墊板4,所述墊板4上設(shè)置有一直徑與所述爐體1的內(nèi)徑相當(dāng)?shù)膿醢?,所述擋板5將爐體1內(nèi)部分為上下兩部分空間,所述擋板5上有供籽晶軸2穿過的軸孔,所述擋板5的上部為平面,其下部為向上凸起的曲面6,其靠近籽晶軸2部分的厚度大于遠(yuǎn)離籽晶軸2部分的厚度。
本實(shí)施例中,擋板5為絕熱性材料制成。
本實(shí)施例中的擋板5應(yīng)設(shè)置在爐內(nèi)的溶液液面之上。為便于擋板5位置的調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同的高度需求,所述墊板4在爐體1內(nèi)的上下位置設(shè)計(jì)可調(diào),本實(shí)施例中是在爐體1的內(nèi)側(cè)壁上沿其高度方向設(shè)有至少兩個(gè)環(huán)形臺階7,墊板4固定在環(huán)形臺階7上。通過墊板4的位置調(diào)整,來調(diào)整擋板5在爐內(nèi)的高度。
本實(shí)施例中的其他部分為現(xiàn)有技術(shù),在此不再贅述。