[实用新型]导模法生长多条晶体的生长装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种晶体的生长装置，尤其是一种导模法生长多条晶体的生长装置。

背景技术

导模法是从熔体人工制取单晶材料的方法之一，即“边缘限定薄膜供料生长”技术，简称EFG法，主要用于生长特定形状的晶体，实际上它是提拉法的一种变形。导模法由于能直接从熔体中生长出片、丝、管、棒、板等晶体，而且晶体生长速度快，尺寸可以精确控制，大大简化了晶体的加工程序，节省了材料、时间和资源，降低生产成本，提高经济效益，因而受到人们的重视。

导模法的工作原理是将原料放入坩埚中加热融化，熔体沿一模具在毛细作用下上升至模具顶端，在模具顶部液面上接籽晶提拉熔体，使籽晶和熔体的交界面上不断进行原子或分子的重新排列，随降温逐渐凝固而生长出与模具边缘形状相同的单晶体。

生长速度是影响EFG法晶体质量的主要因素之一，若生长速度过高，生长界面会成蜂窝状，晶体中会有大量气孔或空洞，位错密度也将增高。在实际生长多条晶体中，是由一条籽晶同时对多模具进行引晶生长的，往往由于同步性差，而造成各条晶体的晶向不一，径向温度梯度不均匀，致使晶体位错密度高甚至形成晶界，并带有较大应力，晶体质量很不理想。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种简单可靠、可控性强的导模法生长多条晶体的生长装置。

按照本实用新型提供的技术方案，一种导模法生长多条晶体的生长装置，包括单晶生长炉，单晶生长炉的炉腔与抽真空装置连接，单晶生长炉的炉腔底部设有坩埚托座，坩埚托座上设置坩埚，坩埚的外侧设有四周保温筒，四周保温筒的顶部设有上保温罩，四周保温筒的底部设有下保温罩，在坩埚和四周保温筒的之间设有筒形高温环境提供发热体，在上保温罩上设有上生长梯度提供发热体，在下保温罩上设有下生长梯度提供发热体；其特征是：在所述坩埚内部固定安装有多组模具，每组模具上侧均设有可上下伸缩和旋转的提拉杆。

所述筒形高温环境提供发热体、上生长梯度提供发热体、下生长梯度提供发热体均与坩埚同轴设置。

所述提拉杆上设有籽晶。

所述提拉杆与控制装置连接。

所述上生长梯度提供发热体和下生长梯度提供发热体分别位于坩埚的上部和下部。

本实用新型所述导模法生长多条晶体的生长装置在晶体生长及操作中，能够实现对多颗晶体生长的同时及独立控制，既取代了常规的导模法单片生长由一条籽晶同时对多模具进行引晶的生长方式，提高了生产效率，又保证了导模法多条晶体生长的同步性，提高了晶体质量，降低了能耗，节约了成本。

附图说明

    图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示：所述导模法生长多条晶体的生长装置包括单晶生长炉1、抽真空装置2、坩埚托座3、坩埚4、四周保温筒5、上保温罩6、下保温罩7、筒形高温环境提供发热体8、上生长梯度提供发热体9、下生长梯度提供发热体10、模具11、提拉杆12、控制装置13等。

如图1所示，本实用新型包括单晶生长炉1，单晶生长炉1的炉腔与抽真空装置2连接，单晶生长炉1的炉腔底部设有坩埚托座3，坩埚托座3上设置坩埚4，坩埚4的外侧设有四周保温筒5，四周保温筒5的顶部设置上保温罩6，四周保温筒5的底部设置下保温罩7，在坩埚4和四周保温筒5的之间设置筒形高温环境提供发热体8，在上保温罩6上设有上生长梯度提供发热体9，在下保温罩7上设有下生长梯度提供发热体10，上生长梯度提供发热体9和下生长梯度提供发热体10分别位于坩埚4的上部和下部；在所述坩埚4内部固定安装有多组模具11，每组模具11上侧设有可上下伸缩和旋转的提拉杆12，提拉杆12的底端设有籽晶；所述提拉杆12与控制装置13连接，控制装置13用于控制每个提拉杆12分别独立地进行上下提拉和旋转动作；

所述筒形高温环境提供发热体8、上生长梯度提供发热体9、下生长梯度提供发热体10均与坩埚4同轴设置；

所述的抽真空装置2为真空泵等，可对单晶生长炉1的炉腔进行抽真空的设备。

本实用新型的工作原理及工作过程：如图1所示，在晶体生长及操作中，所述控制装置13可以同时或分别对提拉杆12进行控制，能够实现对多颗晶体生长的同时及独立控制，保证多条晶体生长的同步性。