[发明专利]一种晶体生长装置及利用该装置生长晶体的方法

权利要求书

1.一种晶体生长装置，包括：铜管、水冷坩埚、感应线圈、水冷底座，其特征在于：还包括热交换器，所述的热交换器从水冷底座中心穿出且高出水冷底座50～200mm，且在所述的热交换器内设有输送冷却气体的进气口和出气口。

2.一种利用权利要求1所述的晶体生长装置生长晶体的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)在水冷坩埚下部的水冷底座上放置籽晶，在水冷坩埚内填入待熔化的原料；

b)启动熔化，产生使原料熔化的启动熔体体积，使水冷坩埚内的原料完全熔化；

c)通过控制高频场的功率和热交换器内冷却气体的流量，使水冷坩埚内的原料充分熔化成熔体，籽晶既不熔掉也不长大；

d)冷却籽晶，由冷却气体的流量控制冷却籽晶的速度，使籽晶与熔体接触处开始结晶，实现晶体生长；

e)启动下降系统，使坩埚从感应线圈中逐渐退出，熔体底部与高频场的作用减弱，熔体底部逐渐结晶，结晶结束后，逐渐降温至室温，即可获得包含单晶的晶体锭。

3.根据权利要求2所述的生长晶体的方法，其特征在于：在水冷坩埚内待熔化原料的填入体积为坩埚体积的5％～20％。

4.根据权利要求2所述的生长晶体的方法，其特征在于：产生使原料熔化的启动熔体体积为1000～5000cm³。

5.根据权利要求2所述的生长晶体的方法，其特征在于：步骤c)中的高频场功率控制在200～300KW。

6.根据权利要求2所述的生长晶体的方法，其特征在于：步骤c)中的冷却气体的流量控制在10～400L/min。

7.根据权利要求2所述的生长晶体的方法，其特征在于：步骤d)中的冷却气体的流量控制在10～400L/min。

8.根据权利要求2所述的生长晶体的方法，其特征在于：步骤e)中的下降速率控制在0.5～5mm/h。

9.根据权利要求2所述的生长晶体的方法，其特征在于：步骤e)中的降温速率控制在10～50℃/h。

10.根据权利要求2所述的生长晶体的方法，其特征在于：所述的冷却气体为氦气。