本技術涉及坩堝,具體為一種單晶生長用坩堝。
背景技術:
1、為了獲得合乎制造器件要求的半導體材料,還需將提純后的多晶體材料生長成一單晶體,這一工藝過程就稱為單晶成長,單晶成長最常用的方法是拉單晶,最初拉單晶的概念就是用一固定的籽晶與熔融的半導體材料液面相接觸,然后慢慢提拉籽晶,于是在籽晶下面就會不斷地粘晶生長成一新的單晶體來,單晶生長一般會在坩堝中進行操作;
2、例如公告號為cn205223407u的授權專利(一種生長氮化鋁單晶用坩堝):包括坩堝蓋、坩堝筒和導流環(huán);其中,坩堝蓋下表面設置有下凸臺;導流環(huán)為上大下小的梯形圓環(huán);下凸臺下表面的邊緣與導流環(huán)的上沿間隙配合;坩堝筒內表面設置有托起導流環(huán)的凸起,導流環(huán)的下沿與凸起間隙配合;下凸臺和導流環(huán)的側面均與坩堝筒的內表面間隙配合;坩堝蓋、導流環(huán)和坩堝筒由上到下依次連接構成坩堝;
3、上述現(xiàn)有技術雖然方便在高溫下,氮化鋁單晶的形核和晶體的生長,但是目前坩堝大多通過單一感應線圈進行加熱,徑向溫度梯度不好控制,影響單晶生長的穩(wěn)定性;因此市場急需研制一種單晶生長用坩堝來幫助人們解決現(xiàn)有的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本實用新型的目的在于提供一種單晶生長用坩堝,以解決上述背景技術中提出的目前坩堝大多通過單一感應線圈進行加熱,徑向溫度梯度不好控制,影響單晶生長的穩(wěn)定性的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術方案:一種單晶生長用坩堝,包括外殼體,所述外殼體的內部設置有坩堝主體,所述坩堝主體包括坩堝外層和坩堝內層,所述坩堝內層固定安裝于坩堝外層的內部,所述坩堝外層的外側設置有外筒體,且外筒體的下端與外殼體固定連接,所述外筒體和坩堝外層之間設置有加熱線圈,且加熱線圈設置有多個,多個所述加熱線圈沿垂直方向排布。
3、優(yōu)選的,所述坩堝內層的內部固定安裝有阻流圈,所述阻流圈的上方和下方分別對稱設置有錐形槽。
4、優(yōu)選的,所述外殼體內部的底部沿坩堝外層的下方設置有底槽,所述底槽的內部設置有電加熱器,且電加熱器與外殼體固定連接。
5、優(yōu)選的,所述外筒體的內側固定安裝有隔熱層,所述外筒體內部的頂部設置有頂環(huán)板,所述頂環(huán)板的內側面與坩堝外層的外側面相貼合。
6、優(yōu)選的,所述坩堝外層的上方設置有坩堝蓋,所述坩堝蓋的下方固定安裝有凸圈,且凸圈延伸進坩堝內層的內部,所述凸圈的外側面與坩堝內層的內側面相貼合。
7、優(yōu)選的,所述坩堝蓋的外側固定安裝有蓋環(huán),所述蓋環(huán)的內側面與坩堝外層的外側面相貼合。
8、優(yōu)選的,所述坩堝內層的內部設置有籽晶板,所述籽晶板的下方固定安裝有固定板,所述籽晶板的上方固定安裝有提拉桿,所述提拉桿的上端貫穿坩堝蓋和凸圈。
9、與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的有益效果是:
10、1.該實用新型通過在坩堝外層設置有加熱線圈,且加熱線圈設置有多個,多個加熱線圈沿垂直方向排布,進而在坩堝進行加熱時,可以通過不同的加熱線圈的同步通電進行坩堝內部材料的熔融工作,并且在進行單晶生長時,通過調節(jié)不同加熱線圈的電流方便調節(jié)坩堝不同高度位置的加熱溫度,方便坩堝內形成穩(wěn)定的溫度梯度,有利于單晶的穩(wěn)定生長,增加了坩堝的實用性。
11、2.該實用新型通過在坩堝內層設置阻流圈,使得在單晶生長過程中,能夠在一定程度上降低因坩堝內溫度梯度產生的對流,防止雜質附著在單晶上,有利于單晶生長的質量,同時在阻流圈的上方和下方均設置有錐形槽,錐形槽結構的設置能夠增加平滑性,使得在半導體材料加入坩堝內進行熔融時方便半導體材料穩(wěn)定向下滑落,增加了坩堝的實用性。
12、3.該實用新型通過在外殼體內部的底部設置底槽,并在底槽的內部設置電加熱器,使得在坩堝內半導體材料進行加熱熔融時,通過啟動電加熱器能夠對坩堝底部進行加熱,增加坩堝內部半導體材料的加熱效率,有利于坩堝內半導體材料的快速熔融,增加了實用性。
1.一種單晶生長用坩堝,包括外殼體(1),其特征在于:所述外殼體(1)的內部設置有坩堝主體,所述坩堝主體包括坩堝外層(2)和坩堝內層(3),所述坩堝內層(3)固定安裝于坩堝外層(2)的內部,所述坩堝外層(2)的外側設置有外筒體(5),且外筒體(5)的下端與外殼體(1)固定連接,所述外筒體(5)和坩堝外層(2)之間設置有加熱線圈(7),且加熱線圈(7)設置有多個,多個所述加熱線圈(7)沿垂直方向排布。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種單晶生長用坩堝,其特征在于:所述坩堝內層(3)的內部固定安裝有阻流圈(4),所述阻流圈(4)的上方和下方分別對稱設置有錐形槽(17)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種單晶生長用坩堝,其特征在于:所述外殼體(1)內部的底部沿坩堝外層(2)的下方設置有底槽(15),所述底槽(15)的內部設置有電加熱器(16),且電加熱器(16)與外殼體(1)固定連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種單晶生長用坩堝,其特征在于:所述外筒體(5)的內側固定安裝有隔熱層(6),所述外筒體(5)內部的頂部設置有頂環(huán)板(14),所述頂環(huán)板(14)的內側面與坩堝外層(2)的外側面相貼合。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種單晶生長用坩堝,其特征在于:所述坩堝外層(2)的上方設置有坩堝蓋(11),所述坩堝蓋(11)的下方固定安裝有凸圈(12),且凸圈(12)延伸進坩堝內層(3)的內部,所述凸圈(12)的外側面與坩堝內層(3)的內側面相貼合。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種單晶生長用坩堝,其特征在于:所述坩堝蓋(11)的外側固定安裝有蓋環(huán)(13),所述蓋環(huán)(13)的內側面與坩堝外層(2)的外側面相貼合。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種單晶生長用坩堝,其特征在于:所述坩堝內層(3)的內部設置有籽晶板(9),所述籽晶板(9)的下方固定安裝有固定板(10),所述籽晶板(9)的上方固定安裝有提拉桿(8),所述提拉桿(8)的上端貫穿坩堝蓋(11)和凸圈(12)。