[实用新型]GaSb单晶生长前浮渣过滤装置和单晶生长装置

说明书

本实用新型涉及GaSb单晶生长前浮渣过滤装置和单晶生长装置，所述浮渣过滤装置包括装料坩埚和过滤坩埚；所述装料坩埚呈上下开口的筒状；所述过滤坩埚为上大下小的圆台状，包括上过滤板、下过滤板、外壁面以及由上过滤板、下过滤板和外壁面围合而成的内腔；所述内腔中填装有过滤珠；所述上过滤板和下过滤板均开设数通孔，所述通孔的直径小于所述过滤珠的直径；所述装料坩埚的外径与所述过滤坩埚外壁面最上端的外径相等，且所述装料坩埚的下端筒壁与所述过滤坩埚外壁面最上端固定连接。该浮渣过滤装置在过滤坩埚内填装有过滤球，使其形成类似于活性炭的大表面积、多空隙结构，对杂质有极佳的过滤效果。

技术领域

本实用新型涉及半导体制备技术领域，具体涉及GaSb单晶生长前用于浮渣过滤的装置和GaSb单晶生长装置。

背景技术

GaSb单晶是制备长波长光纤通信器件、红外探测器和热光伏器件的重要材料，其主要生产方法有垂直梯度凝固法，简称VGF，使用VGF法生长的GaSb单晶外形均匀、位错密度低。

GaSb材料极易被氧化，在单晶生长前的装料过程中不可避免的会与空气接触，从而导致GaSb原料表面被氧化生成一层Ga₂O₃薄膜。在单晶生长时，Ga₂O₃会以浮渣形式存在于GaSb熔体中，导致GaSb异质成核而生长成为孪晶。为了消除Ga₂O₃浮渣对单晶生长的影响，需要在单晶生长前进行杂质滤除。

目前，单晶生长过滤杂质的方法主要采用小孔过滤的方法。小孔过滤的缺点是小颗粒杂质不能完全过滤掉，影响单晶生长。为了解决小颗粒杂质过滤的技术难题，有必要开发一种新型装置，以显著提高小颗粒杂质的去除率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种GaSb单晶生长前浮渣过滤装置和单晶生长装置，该过滤装置可极大地提高小颗粒杂质的去除率。

为此，第一方面，本实用新型提供了一种GaSb单晶生长前浮渣过滤装置，包括装料坩埚和过滤坩埚；

所述装料坩埚呈上下开口的筒状；

所述过滤坩埚为上大下小的圆台状，包括上过滤板、下过滤板、外壁面以及由上过滤板、下过滤板和外壁面围合而成的内腔；

所述内腔中填装有过滤珠；

所述上过滤板和下过滤板均开设数个通孔，所述通孔的直径小于所述过滤珠的直径；

所述装料坩埚的外径与所述过滤坩埚外壁面最上端的外径相等，且所述装料坩埚的下端筒壁与所述过滤坩埚外壁面最上端固定连接。

进一步，所述固定连接为所述装料坩埚与所述过滤坩埚的外壁面一体成型。

进一步，所述过滤珠的材质为石英。

进一步，所述过滤珠为实心球体。

进一步，所述过滤珠的直径为0.5mm-0.8mm，例如0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm。

进一步，所述装料坩埚、过滤坩埚外壁面、上过滤板和下过滤板的材质为石英、石墨或热解氮化硼(PBN)。

第二方面，本实用新型提供了一种GaSb单晶生长装置，包括所述单晶生长前浮渣过滤装置和单晶生长坩埚，所述GaSb单晶生长前浮渣过滤装置同轴设置于所述单晶生长坩埚上方。

进一步，所述单晶生长坩埚为VGF法单晶生长坩埚。

进一步，所述GaSb单晶生长装置还包括石英管，所述GaSb单晶生长前浮渣过滤装置和所述单晶生长坩埚共同封装于所述石英管中。

本实用新型的有益效果为：