[发明专利]一种单温区晶体生长装置及单温区晶体生长方法

权利要求书

1.一种单温区晶体生长装置，它包括炉腔和安瓿，其特征在于所述炉腔腔体 内壁安装一层炉腔加热区，所述炉腔加热区由炉腔腔壁内的控温热偶控制 加热；所述炉腔内安装上下两端开口的炉管；所述炉腔放置在支撑架上， 所述支撑架与炉腔腔体对应部分有圆孔，并且所述炉管穿过支撑架上的圆 孔，所述炉管下端设置可移动保温堵头，并且所述可移动保温堵头下设置 保温垫块；所述炉管上端用隔热材料封闭，并且所述隔热材料内穿过传动 装置，所述传动装置连接安瓿，并将安瓿放入炉管内；所述炉腔连接精密 温度控制器。

2.根据权利要求1所述的单温区晶体生长装置，其特征在于所述安瓿从下至 上依次分为籽晶段、放肩段和主体段。

3.根据权利要求1所述的单温区晶体生长装置，其特征在于所述炉腔加热区 长度为600～800mm、直径为40～80mm。

4.根据权利要求3所述的单温区晶体生长装置，其特征在于所述炉管长度大 于所述炉腔加热区长度，所述炉管直径小于所述炉腔加热区直径；所述炉 管长度为800～1000mm、直径为35～60mm。

5.根据权利要求1所述的单温区晶体生长装置，其特征在于所述炉管为石英 管或碳化硅管。

6.根据权利要求1所述的单温区晶体生长装置，其特征在于所述可移动保温 堵头在炉腔腔体下方的炉管内移动，其位移区间为炉腔腔体下端端口至离 该端口40mm处的距离。

7.一种利用权利要求1～6任一项所述的生长装置进行的单温区晶体生长方 法，其特征在于它包括以下步骤：

首先，选择细小颗粒或粉末多晶原料装入安瓿，然后装入块状多晶原料， 装料完毕后对安瓿抽真空，并真空封结；

然后，测试未放入安瓿时炉腔的空炉温场分布，并根据晶体生长需要确定 安瓿放置位置；

其次，调试放入安瓿后的温场分布：将安瓿放入确定好的放置位置后，测 试炉管温场分布，并根据测试所得温场分布调节控温温度、安瓿位置和可移动 保温堵头的位置；

最后，开始晶体生长：调节至符合晶体的生长工艺要求后，保温一段时间 使晶体充分熔融后设置降温程序，确保晶体的生长过程平稳进行。

8.根据权利要求7所述的单温区晶体生长方法，其特征在于所述测试空炉温 场分布和测试炉管温场分布的方法是首先采用连续测温方法分别测试炉内 径向温场分布和纵向温场分布，然后利用数据处理软件做出温场分布曲线。

9.根据权利要求8所述的单温区晶体生长方法，其特征在于所述纵向温场分 布分为大温梯区、过渡区和小温梯区，所述安瓿的放置位置为籽晶段放置 于大温梯区，主体段放置于小梯度温梯区，放肩段则放置于过渡区；所述 径向温场分布是测试炉管管壁四周与炉管中心的温差，所述安瓿的放置位 置为温差小于0.5℃范围内的区域。