[发明专利]SiC单晶的升华生长

权利要求书

1.一种用于SiC单晶升华生长的装置，包括：

生长坩锅，该生长坩埚可操作用于容纳具有间隔开的位置关系的源材料和籽晶，并且所述生长坩埚实质上防止在SiC单晶升华生长期间产生的蒸气从所述生长坩埚内逸出；以及

阻隔件，其设置在所述生长坩锅内位于所述籽晶周围，所述阻隔件在所述生长坩埚中在其第一侧限定其中所述SiC单晶在所述籽晶上生长的生长区域，并且所述阻隔件在所述生长坩埚中在其第二侧限定位于所述籽晶周围的蒸气捕获阱。

2.权利要求1所述的装置，其中为了实质上防止在SiC单晶在所述籽晶上升华生长期间产生的蒸气逸出，所述生长坩锅：

由实质上不能使在SiC单晶在所述籽晶上升华生长期间产生的蒸气透过的材料制成；以及

不包括使在SiC单晶在所述籽晶上升华生长期间产生的蒸气从所述生长坩锅内部逸出到所述生长坩锅外部的目的性通道或孔。

3.权利要求1所述的装置，其中所述蒸气捕获阱位于所述生长坩埚内的这样的位置，在所述SiC单晶在所述籽晶上生长期间，该位置处的温度低于所述籽晶的温度。

4.权利要求1所述的装置，还包括蒸气吸收部件，该蒸气吸收部件设置在所述蒸气捕获阱中并且可操作用于吸收所述SiC单晶在所述籽晶上升华生长期间产生的蒸气。

5.权利要求4所述的装置，其中所述蒸气吸收部件设置在所述蒸气捕获阱中的这样的位置，在所述SiC单晶在所述籽晶上生长期间，该位置处的蒸气吸收部件所处的温度低于所述籽晶的温度。

6.权利要求5所述的装置，其中在所述SiC单晶在所述籽晶上生长期间，所述蒸气吸收部件的温度比所述籽晶的温度低3℃至20℃。

7.权利要求4所述的装置，其中所述蒸气吸收部件由多孔石墨制成，所述多孔石墨的密度介于0.8g/cm³与1.6g/cm³之间，孔隙率介于30%与60%之间以及孔径介于1微米与100微米之间。

8.权利要求1所述的装置，其中所述阻隔件限定在所述生长坩锅内部的使所述蒸气流入所述蒸气捕获阱的通道。

9.权利要求8所述的装置，其中所述生长坩锅包括位于其中的支座，该支座用于支持位于所述生长坩埚的顶部和所述源材料中间的所述籽晶。

10.权利要求9所述的装置，其中所述支座的高度介于5mm与25mm之间。

11.权利要求8所述的装置，其中所述通道包括所述阻隔件的内径和所述支座的外径之间的间隙。

12.权利要求11所述的装置，其中所述间隙的宽度介于1mm与8mm之间。

13.权利要求8所述的装置，其中所述通道包括阻隔件中的一个或多个孔。

14.一种SiC晶体升华生长的方法，包括：

（a）提供生长坩锅以及阻隔件，所述生长坩埚装有具有间隔开的位置关系的源材料和籽晶，所述阻隔件设置在所述生长坩锅内位于所述籽晶周围，所述阻隔件在其第一侧限定其中单晶在所述籽晶上生长的生长区域，所述阻隔件在其第二侧限定位于所述籽晶周围的蒸气捕获阱；以及

（b）将步骤（a）中的所述生长坩埚加热至生长温度，由此在生长容器内产生温度梯度，使得所述源材料升华并形成蒸气，所述蒸气借助于所述温度梯度被传送至所述生长坩埚的所述生长区域，在所述生长区域中，所述蒸气沉积在所述籽晶上而使所述单晶生长，其中所述蒸气的一部分进入所述蒸气捕获阱。

15.权利要求14所述的方法，其中进入所述蒸气捕获阱的所述蒸气在其中形成沉积物。

16.权利要求14所述的方法，其中所述源材料、所述籽晶和所述单晶的一者或多者为SiC。

17.权利要求14所述的方法，其中所述蒸气捕获阱位于所述生长坩锅中的这样的位置，在所述单晶在所述籽晶上生长期间，该位置处的温度低于所述籽晶的温度。

18.权利要求14所述的方法，还包括在所述蒸气捕获阱内的蒸气吸收部件，其中在所述晶体的生长期间，进入所述蒸气捕获阱的所述蒸气通过与所述蒸气吸收部件发生化学反应以形成沉积物，从而从所述生长区域中被除去。