[实用新型]一种碳化硅晶体生长的热场结构

说明书

本实用新型提供的一种碳化硅晶体生长的热场结构，在坩埚的上端设置坩埚凸台，并将坩埚与坩埚凸台一体成型，坩埚盖的外径略小于坩埚凸台的内径，盖在坩埚上，使得在溶液法碳化硅晶体的生长过程中，坩埚盖不容易与坩埚发生偏离，进而提高热场的稳定性和实验的可重复率。同时，将加热器设置为下底面有圆孔的圆筒状，在加热器的上端一体成型设置加热器凸台，上反射器的外径略小于加热器凸台的内径，上反射器放置在加热器凸台上。上述结构使得在装炉的规程中，上下反射器与籽晶杆，即整个装置的轴心的相对位移相对固定，增加了实验的可重复率。

技术领域

本实用新型涉及一种碳化硅晶体生长的热场结构，属于晶体生长领域。

背景技术

碳化硅功率器件可用于混动汽车和纯电动汽车的逆变器、太阳能发电系列中的功率调节器，以及工业设备中使用的输出功率为数千瓦至数十千瓦的电力转化器等广阔领域，近来受到业界的广泛关注。此外，云数据、流媒体服务、物联网等等急速发展，服务器需要更高的功率来处理越来越多的计算负载，也让碳化硅、氮化镓等宽禁带第三代半导体材料有了大展拳脚的机会。

传统PVT升华法生长碳化硅单晶，存在晶体缺陷密度高、价格昂贵等问题。溶液法制备碳化硅单晶材料具有位错密度低，成本低的优势，近年来获得了业界的广泛关注，是一种极具潜力的碳化硅单晶生长新工艺。

然而，现有技术中，溶液法制备碳化硅单晶时，无法获得相对稳定的热场结构，导致无法生长晶体，或者无法获得大尺寸单晶。

发明内容

本实用新型提供了一种碳化硅晶体生长的热场结构，尤其提供一种相对稳定、可重复性高的溶液法生长碳化硅晶体的热场结构。

本实用新型提供的一种碳化硅晶体生长的热场结构，包括坩埚1、坩埚凸台2、原料3、坩埚盖4、加热器5、加热器凸台6、上反射器7、石墨保温结构8、石墨杆9、石墨籽晶托10、碳化硅籽晶11、坩埚托12以及感应线圈13；其中，

坩埚1为圆筒状，上端开口，下端封闭，盛装有原料3，坩埚1的上端设置有坩埚凸台2，坩埚1与坩埚凸台2一体成型；

坩埚盖4为圆形，中心开圆孔，坩埚盖4放置在坩埚凸台2上，坩埚盖4的外径略小于坩埚凸台2的内径；

加热器5为圆筒状，环绕于坩埚1的外侧，加热器5的下底面设置有圆孔，加热器5的上端设置有加热器凸台6，加热器凸台6与加热器5一体成型；

上反射器7为圆形，中心开圆孔，上反射器7放置在加热器凸台6上，上反射器7的外径略小于加热器凸台6的内径；

石墨保温材料8设置在加热器5的外侧，将加热器5包围；

坩埚托12支撑坩埚1并且带动其转动；

石墨杆9带动碳化硅籽晶11旋转和上下移动；

所述坩埚1、坩埚凸台2、坩埚盖4、坩埚托12的材料为石墨；

所述加热器5、加热器凸台6、上反射器7的材料为金属。

作为本实用新型的一种优选方案，所述石墨杆9为圆柱形，一端设置有外螺纹；所述石墨籽晶托10为圆柱形，一端设置有内螺纹；石墨杆9底面的直径小于石墨籽晶托10底面的直径；石墨杆9与石墨籽晶托10之间螺纹连接。

作为本实用新型的一种优选方案，碳化硅籽晶11与石墨籽晶托10之间采用粘结剂进行粘结。

作为本实用新型的一种优选方案，所述加热器5、加热器凸台6、上反射器7的材料为钨或者钼或者铼中的一种。