[发明专利]一种晶体生长坩埚、装置及其生长方法

权利要求书

1.一种晶体生长坩埚，包括坩埚本体，其特征在于，所述晶体生长坩埚还包括固定籽晶的热交换器；所述坩埚本体包括侧壁、底壁和坩埚盖；所述侧壁、所述底壁和所述坩埚盖围成为晶体生长提供场所的坩埚室；所述热交换器包括热交换单元和设置有流体流量控制单元的流体供应单元；所述热交换单元的一端与所述流体供应单元连接，所述热交换单元的另一端贯穿所述坩埚盖并伸入所述坩埚室内，且所述热交换器可选地在远离或靠近所述底壁的地方运动；所述坩埚本体外环设有加热器，所述加热器包括环设于所述侧壁的第一加热器和设置在所述底壁外的第二加热器。

2.根据权利要求1所述晶体生长坩埚，其特征在于，所述热交换单元包括外管体和内管体，所述内管体设置在所述外管体内，所述外管体与所述内管体之间形成换热通道；所述内管体开设有与所述换热通道连通的换热孔；所述内管体与所述外管体穿设于所述坩埚盖并深入至所述坩埚室。

3.一种晶体生长装置，其特征在于，包括生长炉和权利要求1～2任意一项所述晶体生长坩埚；所述生长炉包括炉体和腔室；所述坩埚设置于所述腔室内，所述坩埚与所述炉体之间设置有保温层，所述热交换器依次穿设于所述炉体和所述保温层。

4.根据权利要求3所述的晶体生长装置，其特征在于，所述热交换器与所述炉体通过磁密封。

5.一种基于权利要求1所述的晶体生长坩埚的晶体生长方法，其特征在于，包括以下步骤：

熔化容置于所述坩埚室内的所述晶体原料；

使所述籽晶以预设方向与处于熔化状态的所述晶体原料接触，并使所述热交换器按照预设规律通入冷却气体进行换热以使处于熔化状态的所述晶体原料凝固生长；以及当晶体生长至预设值时，依次对晶体进行缩颈处理、脱模处理。

6.根据权利要求5所述的晶体生长方法，其特征在于，熔化所述晶体原料的方法包括：

同时通过所述第一加热器和所述第二加热器对处于所述坩埚室内的所述晶体原料进行加热。

7.根据权利要求5所述的晶体生长方法，其特征在于，将所述籽晶与处于熔化状态的所述晶体原料接触地方法包括：

将所述籽晶设置在所述热交换器伸入所述坩埚室的端部，移动所述热交换器使所述籽晶与熔化状态的所述晶体原料表面接触，且保持所述第一加热器、所述第二加热器的加热温度恒定。

8.根据权利要求5所述的晶体生长方法，其特征在于，在所述热交换器按照预设规律通入冷却气体步骤中，所述预设规律为：

所述冷却气体的通入量随时间的增加而增加。

9.根据权利要求5所述的晶体生长方法，其特征在于，

对所述晶体进行脱模处理的方法包括：

保持所述第一加热器的加热温度不变，同时增加所述第二加热器的加热温度，并将所述热交换器沿所述预设的方向以远离所述坩埚的方式移动，使生长的所述晶体与所述坩埚实现脱离。