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一种多晶用石英坩埚

2021-02-07 07:09:11

一种多晶用石英坩埚

  技术领域

  本实用新型涉及半导体多晶合成技术领域,特别涉及一种多晶用石英坩埚。

  背景技术

  半导体材料如砷化镓、磷化铟等在合成多晶需要坩埚做模具,合成固定形状的多晶料,氮化硼坩埚是传统半导体合成多晶的坩埚,热解氮化硼(PBN)坩埚即使在高温下,也不会与原料化合物反应,现有的PBN坩埚只能做半圆形的半导体多晶,且由于原料在坩埚内是按照从上到下的方向冷却结晶,半导体溶液内部的气体难以排出,会在半导体多晶表面形成坑洼孔洞。

  实用新型内容

  有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种多晶用石英坩埚,以消除多晶体表面的气孔和坑洼。

  为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

  一种多晶用石英坩埚,包括坩埚本体,所述坩埚本体顶部设置有坩埚口,所述坩埚本体的侧端上连接有管嘴,所述管嘴与所述坩埚本体的内腔连通,且所述管嘴远离所述坩埚本体的一端的开口的位置不低于所述坩埚口。

  优选地,所述坩埚本体包括等径部以及锥形部,所述坩埚口开设于所述等径部的上部,所述锥形部的大端连接于所述等径部的端部,所述锥形部的小端连接于所述管嘴。

  优选地,所述锥形部的锥角为90°。

  优选地,所述管嘴远离所述坩埚本体的一端的开口与所述等径部的上部齐平。

  优选地,所述等径部远离所述锥形部的一端连接有凸球面部。

  优选地,所述坩埚口的形状为长方形,且所述坩埚口的长度不超过所述等径部的长度,所述坩埚口的宽度小于所述等径部的直径。

  优选地,所述坩埚口的四个角均为圆滑状过渡折角。

  优选地,所述坩埚本体的壁厚为2mm-4mm。

  为实现上述目的,本实用新型提供了一种多晶用石英坩埚,包括坩埚本体,坩埚本体顶部设置有坩埚口,坩埚本体的侧端上连接有管嘴,管嘴与坩埚本体的内腔连通,且管嘴远离坩埚本体的一端的开口的位置不低于坩埚口,以避免半导体多晶液体从管嘴溢出;在半导体多晶合成过程中,与坩埚本体内腔连通的管嘴有助于半导体溶液内部的气体排出,同时也使液体加快凝固,消除多晶体表面的气孔和坑洼,提高多晶体表面质量。

  附图说明

  为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

  图1为本实用新型实施例提供的多晶用石英坩埚的纵剖图;

  图2为本实用新型实施例提供的多晶用石英坩埚的俯视图。

  图中:

  1为管嘴;2为锥形部;3为等径部;4为凸球面部;5为坩埚口。

  具体实施方式

  本实用新型的目的在于提供一种多晶用石英坩埚,该多晶用石英坩埚的结构设计使其能够消除多晶体表面的气孔和坑洼。

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

  请参阅图1和图2,图1为本实用新型实施例提供的多晶用石英坩埚的纵剖图,图2为本实用新型实施例提供的多晶用石英坩埚的俯视图。

  本实用新型实施例提供的一种多晶用石英坩埚,包括坩埚本体,该坩埚本体顶部设置有坩埚口5,坩埚本体的侧端上连接有管嘴1,管嘴1与坩埚本体的连接位置低于坩埚口5,管嘴1与坩埚本体的内腔连通,且管嘴1远离坩埚本体的一端的开口的位置不低于坩埚口5,以避免半导体多晶液体从管嘴1溢出。

  与现有技术相比,本实用新型提供的多晶用石英坩埚在使用时,其内的半导体溶液可通过管嘴1排气,同时加快半导体液体凝固,有助于消除多晶体表面的气孔和坑洼,提高多晶体表面质量。

  作为优选地,坩埚本体包括等径部3以及锥形部2,等径部3为圆柱形,坩埚口5开设于等径部3的上部,锥形部2的大端连接于等径部3的端部,锥形部2的小端连接于管嘴1,通过这种结构,使得本实用新型实施例中的坩埚可生产大直径D形多晶料,D形多晶料表面光亮圆滑,不易粘连,能够避免在长单晶时损伤坩埚,有助提高单晶的成品率,生产的多晶料重量可达8-15Kg,比原来PBN坩埚生产的效率提高30%-70%。

  在本实用新型实施例中,坩埚本体上的锥形部2用于与单晶生长的坩埚相匹配,以避免多晶料的浪费,作为优选地,锥形部2的锥角为90°。

  作为优选地,管嘴1远离坩埚本体的一端的开口与等径部3的上部齐平,管嘴1的作用为排出半导体溶液内的气体,只需其远离坩埚本体的一端的开口位置不低于坩埚口5即可,管嘴1过长不仅浪费,而且容易断裂,影响坩埚的正常使用。

  进一步地,在本实用新型实施例中,等径部3远离锥形部2的一端连接有凸球面部4,这种结构有助多晶料合格率,减少尾部富镓或富铟等不良多晶料的产生。

  作为优选地,如图2所示,坩埚口5的形状为长方形,且坩埚口5的长度不超过等径部3的长度,坩埚口5的宽度小于等径部3的直径,进一步地,坩埚口5的四个角均为圆滑状过渡折角,长方形坩埚口5可以使半导体原料在高温下反应更充分,合成表面光亮圆滑和纯度高的大直径D形多晶料。

  作为优选地,坩埚本体的壁厚为2mm-4mm。

  综上所述,本实用新型实施例提供的多晶用石英坩埚,可生产大直径的D形多晶料,生产的多晶料重量可达8-15Kg,比原来PBN坩埚生产的效率提高30%-70%,而且生产的多晶料表面光亮圆滑无孔洞,纯度高,对半导体单晶或衬底提供优质的原料,使生长出来单晶或衬底成品率和晶体性能有明显提高。

  本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

  对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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