[发明专利]一种大尺寸氮化镓单晶生长设备及大尺寸体块氮化镓单晶的生长方法

权利要求书

1.一种大尺寸氮化镓单晶生长设备，包括生长设备炉体、气体控制系统、尾气处理系统，气体控制系统、尾气处理系统分别通过气体管路与生长设备炉体连接；

所述生长设备炉体包括作为炉膛部分的石英管，所述石英管一端设置有进气法兰，石英管的另一端设置有出气法兰，石英管上设置有至少一段电阻加热恒温区，所述电阻加热恒温区与出气法兰之间的石英管上设置有感应加热结晶区，所述感应加热结晶区包括石英管外围的电磁感应线圈以及设置在石英管内壁与电磁感应线圈配合产生热量的感应材料层，感应材料层为圆环形，感应加热结晶区的石英管内部或外部设置有保温材料层。

2.根据权利要求1所述的大尺寸氮化镓单晶生长设备，其特征在于，所述感应材料层的材质为高密度石墨、钨、钼，所述保温材料层的材质为石墨保温材料、氧化锆保温材料、氧化铝保温材料。

3.根据权利要求1所述的大尺寸氮化镓单晶生长设备，其特征在于，石英管上设置有2-4段电阻加热恒温区，电阻加热恒温区包括电阻加热器，电阻加热器设置在石英管的外围。

4.根据权利要求1所述的大尺寸氮化镓单晶生长设备，其特征在于，电阻加热恒温区与感应加热结晶区之间具有间距，电阻加热恒温区与感应加热结晶区的加热部件彼此独立控制。

5.根据权利要求4所述的大尺寸氮化镓单晶生长设备，其特征在于，电阻加热恒温区与感应加热结晶区之间的间距为6-50cm。

6.根据权利要求1所述的大尺寸氮化镓单晶生长设备，其特征在于，电阻加热恒温区的石英管内放置有镓舟。

7.根据权利要求1所述的大尺寸氮化镓单晶生长设备，其特征在于，电阻加热恒温区的温度为700℃—950℃，感应加热结晶区的温度为1000℃—1700℃。

8.利用大尺寸氮化镓单晶生长设备进行大尺寸体块氮化镓单晶生长的方法，包括步骤如下：

(1)电阻加热恒温区的镓舟内放置金属镓；

(2)密闭大尺寸氮化镓单晶生长设备，由气体控制系统从进气法兰通入含氯气氛、载气及氨气；

(3)含氯气氛与镓舟里面的金属镓反应生成GaCl气体，GaCl与氨气在感应加热结晶区反应，生成体块氮化镓晶体。