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一种升华法制备氮化铝晶体的生长装置
成果类型：: 实用新型专利
发布时间: 2022-12-09 17:08:17
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 博士科技 | 2022-12-09 17:08:17
本实用新型属于晶体制备领域，提供了一种升华法制备氮化铝晶体的生长装置，实现大尺寸、高质量氮化铝单晶体的生长工艺条件。本实用新型包括：(a)一种升华法制备氮化铝晶体的生长装置，由主加热器、顶加热器、侧屏蔽层、顶屏蔽层和底屏蔽层组成，其中，所有屏蔽层均为全金属热反射屏，每个屏蔽层相互独立，且内部尺寸均按阶梯状分布；(b)装置采用两套独立加热器，通过调整两者的功率可以方便、精确地控制生长区域的温度，满足氮化铝晶体生长所需的温度场条件；(c)加热器和屏蔽层采用独特的结构设计，满足：(i)加工工艺简单，制造成本较低，(ii)使用寿命长，维护成本低，(iii)满足生产的同时，不易引入杂质，不会污染环境。
本实用新型属于晶体制备领域，特别涉及一种升华法制备氮化铝晶体的生长装置。本实用新型针对现有技术的不足，提供一种升华法制备氮化铝晶体的生长装置，满足大 尺寸、高质量氮化铝单晶体的生长工艺条件。
近十年来，随着碳化硅、蓝宝石等高温晶体材料制备技术的发展，中频感应加热炉有加 热快、能耗小等优点，成为生长这些材料的主要设备。然而，氮化铝晶体生长对温度场条件 十分敏感。温度场条件是否合适直接决定了氮化铝晶体生长质量的优劣。而中频感应加热炉 主要是通过坩埚的上下移动来改变与线圈的相对位置，来调整生长区的温度场分布，难以精 确地控制温度场分布，尤其是气化区和结晶区的温度差。因此，为了达到合适生长条件所需 探索的工艺较多、周期较长。综上，研发适宜于升华法制备氮化铝晶体的生长装置十分重要。
本实用新型针对现有技术的不足，提供一种升华法制备氮化铝晶体的生长装置，满足大 尺寸、高质量氮化铝单晶体的生长工艺条件。
1、发明人：武红磊, 郑瑞生, 徐百胜, 闫征, 郑伟, 李萌萌2、第一发明人简介：博士，特聘研究员，博士生导师，学院副院长，光电子器件与系统教育部重点实验室副主任，广东省重大科技项目首席科学家，“微纳电子技术”理事，“光电材料器件网”专家，深圳大学先进半导体与功能材料研究中心主任。 主要从事宽禁带半导体材料的制备及相关器件研究，设计了国内首台宽禁带半导体材料-氮化铝晶体的专用生长炉，并形成了具有知识产权保护的氮化铝晶体生长技术体系，同时进行了器件验证。
(1)该实用新型用于升华法制备氮化铝晶体，包括两套加热器，通过调整两者的加热功率 可以精确地控制生长区域的温度，操作方便，满足氮化铝晶体生长所需的温度场条件；
(2)无论是加热器还是屏蔽层，两者均是通过金属钨的板材切割加工而成，工艺较为简单， 可轻松加工，制造成本较低；
(3)屏蔽屏可以有效减少热量通过辐射和对流方式的损失，同时，合理的结构设计降低了 屏蔽层因形变带来不良的影响；
(4)3个屏蔽层彼此相互独立，一旦有损坏，仅需维修更换损坏的屏蔽层，装置的维护成 本较低；
(5)钨板材制作的加热器，不易断裂，且高温脆化现象不明显，经久耐用；
(6)整个装置既有较好的耐高温性，又不易引入杂质，同时不会污染环境，对人体无害。
可以以专利许可的方式进行合作，许可费用20万元。
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