[发明专利]制备高质量碳化硅晶体的生长方法及设备

权利要求书

1.一种制备高质量碳化硅晶体的生长方法，其特征在于，包括

1)第一长晶阶段：将碳化硅籽晶浸润在碳化硅熔液中，并采用提拉法对碳化硅籽晶进行长晶；

2)第二长晶阶段：采用气相法对步骤1)获得的碳化硅籽晶进行长晶。

2.一种制备高质量碳化硅晶体的生长设备，其特征在于，包括

外坩埚，所述外坩埚顶部密封有坩埚盖，所述外坩埚限定出第一空间；

熔融室，所述熔融室设置在所述外坩埚内侧底壁，所述熔融室上部具有开口；

盖体，所述盖体安装在所述熔融室顶部；

内坩埚，所述内坩埚安装在所述熔融室内；

导流装置，所述导流装置连接在所述外坩埚内壁；

旋转升降轴，所述旋转升降轴顶端位于所述外坩埚外部与外部旋转升降装置相连，所述旋转升降轴底端位于所述外坩埚内部，所述旋转升降轴与所述内坩埚同轴设置；

籽晶托，所述籽晶托安装在所述旋转升降轴底部，其下表面安装有籽晶；

传动装置，所述传动装置通过连接部件与所述旋转升降轴相连，所述传动装置随着所述旋转升降轴的上升控制所述盖体闭合，所述传动装置随着所述旋转升降轴的上升控制所述导流装置闭合，所述导流装置闭合后将所述第一空间分隔成生长空间和原料空间。

3.根据权利要求2所述的一种制备高质量他那还贵晶体的生长设备，其特征在于，所述导流装置包括

环形导流台，所述环形导流台连接在所述外坩埚内壁，所述环形导流台中部限定出导流孔，且所述籽晶托能够随着所述旋转升降轴的升降穿过所述导流孔；

导流板，所述导流板通过第一转轴连接在所述环形导流台上，所述第一转轴通过所述传动装置与所述旋转升降轴的连接部件相连，且随着所述旋转升降轴的上升，所述第一转轴能够在所述传动装置的作用下带动所述导流板转动对所述导流孔形成遮挡，以闭合所述导流装置。

4.根据权利要求3所述的一种制备高质量碳化硅晶体的生长设备，其特征在于，所述导流板由4块1/4圆的多孔板组成，每块所述多孔板均通过第一转轴连接在所述环形导流台上，所述第一转轴通过所述传动装置与所述旋转升降轴连接，当旋转升降轴上升至预设位置时，传动装置通过第一转轴带动所述多孔板旋转闭合成所述导流板，对所述导流孔形成遮挡，以闭合所述导流装置。

5.根据权利要求4所述的一种制备高质量碳化硅晶体的生长设备，其特征在于，所述盖体为由两块盖板组成的双开门结构，每块门板均通过铰链与所述熔融室侧壁相连；所述内坩埚通过所述可伸缩支撑架固定在所述熔融室内部底壁，所述内坩埚在传动装置的带动下，随着所述旋转升降轴的上升而下降至所述熔融室内。

6.根据权利要求5所述的一种制备高质量碳化硅晶体的生长设备，其特征在于，所述传动装置包括

第一牵引线，每根所述第一牵引线的一端连接在所述连接部件，另一端依次穿过所述坩埚盖以及所述外坩埚的侧壁和底壁固定在所述内坩埚底部，所述第一牵引线随着所述旋转升降轴的上升拉动所述内坩埚下降；

第二牵引线，每根所述第二牵引线一端均与所述连接部件相连，另一端均依次穿过所述坩埚盖、所述外坩埚侧壁以及所述环形导流台侧壁同向缠绕在所述第一转轴下部；所述第二牵引线随着所述旋转升降轴的上升通过第一转轴带动所述多孔板旋转闭合成所述导流板；

所述第一牵引线和所述第二牵引线的数量均设置有四根，且在周向上均匀间隔排布。