本實用新型涉及一種用于碳化硅晶體生長過程中防止與空氣接觸的石墨坩堝在高溫下被氧化而在生長的晶體中引入雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)，具體的涉及一種防止石墨坩堝氧化和SiC蒸汽逸出的裝置，屬于碳化硅晶體制造類領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在SiC晶體制備領(lǐng)域中，最為成熟的生長方法是物理氣相傳輸法（PVT）。晶體生長使用的坩堝使用石墨材料，一方面當(dāng)石墨坩堝溫度達(dá)到600℃時就會被大氣中的氧氣氧化，在侵蝕坩堝的同時存在氧雜質(zhì)進(jìn)入在坩堝上部沉積的SiC單晶的可能，影響生長單晶的純度，并且在單晶中引入相應(yīng)的缺陷，降低SiC單晶的質(zhì)量；另一方面，石墨材料具有一定的孔隙率，高溫時產(chǎn)生的SiC蒸汽可以通過這些孔隙逸出，與上方的保溫層材料發(fā)生反應(yīng)腐蝕保溫材料且在一定程度上降低原料SiC的利用率。金剛石型的氮化硼材料致密度好，熱穩(wěn)定性好，是很好的隔離和保護(hù)材料。

為此，如何提供一種防止石墨坩堝氧化和SiC蒸汽逸出的裝置，是本實用新型研究的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本實用新型提供一種防止石墨坩堝氧化和SiC蒸汽逸出的裝置，通過在坩堝頂部加裝一個涂覆氮化硼的結(jié)構(gòu)，保證了生長高質(zhì)量的SiC晶體的同時保護(hù)坩堝并提高原料利用率。

為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種防止石墨坩堝氧化和SiC蒸汽逸出的裝置，包括：坩堝、頂保溫層、側(cè)保溫層、底保溫層、感應(yīng)線圈、主加熱器和碳化硼涂料板；所述的坩堝側(cè)、底和頂三圍包覆有側(cè)保溫層、底保溫層和頂保溫層，所述的頂保溫層上端設(shè)置有凹槽；所述的主加熱器設(shè)置在側(cè)保溫層和底保溫層與坩堝之間位置；所述的碳化硼涂料板垂直固定設(shè)置在坩堝頂部上表面，完全覆蓋坩堝頂部上表面；所述的坩堝內(nèi)部包括原料區(qū)和籽晶區(qū)。

進(jìn)一步的，所述的碳化硼涂料板根據(jù)需要選擇不同厚度。

本實用新型的有益效果是：防止氧氣腐蝕坩堝進(jìn)而污染SiC單晶，同時減少了SiC蒸汽通過孔隙的逸出量。保證單晶質(zhì)量的同時提高原料利用率。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：坩堝1、頂保溫層2、側(cè)保溫層3、底保溫層4、感應(yīng)線圈5、主加熱器6、籽晶區(qū)7、原料區(qū)8、凹槽9、碳化硼涂料板10。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加理解本實用新型技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖1對本實用新型做進(jìn)一步分析。

如圖1所示，一種防止石墨坩堝氧化和SiC蒸汽逸出的裝置，包括：坩堝1、頂保溫層2、側(cè)保溫層3、底保溫層4、感應(yīng)線圈5、主加熱器6和碳化硼涂料板10；坩堝1側(cè)、底和頂三圍包覆有側(cè)保溫層3、底保溫層4和頂保溫層2，頂保溫層2上端設(shè)置有凹槽9；主加熱器6設(shè)置在側(cè)保溫層3和底保溫層4與坩堝1之間位置；碳化硼涂料板10垂直固定設(shè)置在坩堝1頂部上表面；所述的坩堝內(nèi)部包括原料區(qū)8和籽晶區(qū)7。其中碳化硼涂料板10的厚度，根據(jù)需要選擇不同厚度。

本實用新型的所述裝置是一種用于碳化硅晶體生長過程中防止與空氣接觸的石墨坩堝在高溫下被氧化而在生長的晶體中引入雜質(zhì)，同時減少SiC蒸汽逸出坩堝提高SiC原料利用率的材料結(jié)構(gòu)。石墨坩堝頂部與頂部保溫層之間有一定的間隙，通過一個測溫空與外界相通。在坩堝頂部涂覆一層氮化硼涂層使之與空氣隔離，可以避免石墨坩堝在高溫下被氧化，引入氧雜質(zhì)進(jìn)入到生長的晶體中；另一方面，由于石墨材料致密度較低，產(chǎn)生的SiC蒸汽會部分在間隙處逸出，降低SiC原料的利用率。在坩堝頂部使用此專利設(shè)計的材料結(jié)構(gòu)可以在保證生長高質(zhì)量的SiC晶體的同時保護(hù)坩堝并提高原料利用率。

以上對本申請所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了實施例對本申請的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本申請的限制。