專利名稱：一種藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于晶體生長(zhǎng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種晶體生長(zhǎng)設(shè)備，尤其涉及一種藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
藍(lán)寶石的組成為氧化鋁(Al2O3)，是由三個(gè)氧原子和兩個(gè)鋁原子以共價(jià)鍵型式結(jié)合而成，其晶體結(jié)構(gòu)為六方晶格結(jié)構(gòu)。由于藍(lán)寶石具有高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬度、高透光性、熔點(diǎn)高(2045°C)等特點(diǎn)，因此常被用來(lái)作為光電元件的材料。目前超高亮度白/藍(lán)光LED的品質(zhì)取決于氮化鎵外延層(GaN)的材料品質(zhì)，而氮化鎵外延層品質(zhì)則與所使用的藍(lán)寶石襯底表面加工品質(zhì)息息相關(guān)。由于藍(lán)寶石(單晶Al2O3) c面與III - V和II - VI族沉積薄膜之間的晶格常數(shù)失配率小，同時(shí)符合GaN外延制程中耐高溫的要求，使得藍(lán)寶石晶片成為制作白/藍(lán)/綠光LED的關(guān)鍵材料。 藍(lán)寶石晶體材料的生長(zhǎng)方法目前已有很多種方法，主要有泡生法(即KyiOpolos法，簡(jiǎn)稱 Ky 法)、導(dǎo)模法(即 edge defined film-fed growth techniques 法，簡(jiǎn)稱 EFG 法)、熱交換法(即heat exchange method法,簡(jiǎn)稱HEM法)、提拉法(即Czochralski,簡(jiǎn)稱Cz法)布里奇曼法(即Bridgman法，或坩堝下降法)等。目前，用于LED領(lǐng)域的藍(lán)寶石的晶體生長(zhǎng)方法中泡生法是世界上公認(rèn)的最適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的一種方法。目前泡生法長(zhǎng)藍(lán)寶石普遍存在的一個(gè)問(wèn)題就是容易粘堝，影響晶體質(zhì)量。眾所周知，泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石在晶體生長(zhǎng)后期，靠近坩堝底部時(shí)較容易發(fā)生粘堝，在很大程度上源于坩堝底部的低溫。這是因?yàn)檑釄宓撞康嫩釄逋斜P和支撐桿材料是鎢，而鎢的導(dǎo)熱性較好，大量的熱能會(huì)通過(guò)坩堝托盤和支撐桿流到爐體低溫區(qū)，浪費(fèi)了大量的熱能，導(dǎo)致坩堝底部溫度較低，單純依靠控制電壓或者功率很難精確控制晶體生長(zhǎng)速率，晶體粘堝的可能性也隨之變大。有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種新的藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備，以解決泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石粘禍的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備，可避免泡生法長(zhǎng)監(jiān)寶石底部粘禍，提聞制得晶體的質(zhì)量。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備，所述生長(zhǎng)設(shè)備包括坩堝、保溫層、坩堝托盤、坩堝支撐桿，坩堝支撐桿支撐住坩堝托盤；所述保溫層設(shè)置于坩堝及坩堝托盤之間，所述保溫層包括一層或多層保溫單元。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述保溫層包括一層氧化鉿保溫單元。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述保溫層包括兩層氮化硼單元，兩層氮化硼單元中間夾一層石墨保溫單元。[0011]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述石墨保溫單元的厚度為3 7cm。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型提出的藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備，可以提高爐體的保溫性能，節(jié)省電力進(jìn)而降低長(zhǎng)晶成本。同時(shí)，本實(shí)用新型還可以減少甚至消除泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石底部粘堝的情況。

圖I為本實(shí)用新型藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一 請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型揭示了一種藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備，所述生長(zhǎng)設(shè)備包括坩堝I、保溫層2、坩堝托盤3、坩堝支撐桿4。所述保溫層2設(shè)置于坩堝I及坩堝托盤3之間；所述坩堝支撐桿4用于支撐坩堝托盤3。所述保溫層2的材料的導(dǎo)熱性低于坩堝、坩堝托盤的導(dǎo)熱性，用以降低坩堝I底部的熱量損失。所述保溫層I可以包括一層或多層保溫單元；如，所述保溫層2的材料可以為氧化鉿；即，保溫層包括一層氧化鉿保溫單元?；蛘?，所述保溫層2也可以包括兩層氮化硼層，兩層氮化硼層中間夾一層石墨層，所述石墨層的厚度可以為3 7cm ;即，所述保溫層包括兩層氮化硼單元，兩層氮化硼單元中間夾一層石墨保溫單元；其中，氮化硼B(yǎng)N的作用是防止鎢、鑰材料和石墨發(fā)生反應(yīng)。綜上所述，本實(shí)用新型提出的藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備，可以提高爐體的保溫性能，節(jié)省電力進(jìn)而降低長(zhǎng)晶成本。同時(shí)，本實(shí)用新型還可以減少甚至消除泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石底部粘禍的情況。這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說(shuō)明性的，并非想將本實(shí)用新型的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實(shí)用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實(shí)用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求1.一種藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備，其特征在于，所述生長(zhǎng)設(shè)備包括坩堝、保溫層、坩堝托盤、坩堝支撐桿，坩堝支撐桿支撐住坩堝托盤； 所述保溫層設(shè)置于坩堝及坩堝托盤之間，所述保溫層包括一層或多層保溫單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備，其特征在于 所述保溫層包括一層氧化鉿保溫單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備，其特征在于 所述保溫層包括兩層氮化硼單元，兩層氮化硼單元中間夾一層石墨保溫單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備，其特征在于 所述石墨保溫單元的厚度為3 7cm。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備，所述生長(zhǎng)設(shè)備包括坩堝、保溫層、坩堝托盤、坩堝支撐桿；所述保溫層設(shè)置于坩堝及坩堝托盤之間，所述保溫層包括一層或多層保溫材料；所述坩堝支撐桿用于支撐坩堝托盤；所述保溫層的材料的導(dǎo)熱性低于坩堝、坩堝托盤的導(dǎo)熱性，用以降低坩堝底部的熱量損失。本實(shí)用新型提出的藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)設(shè)備，可以提高爐體的保溫性能，節(jié)省電力進(jìn)而降低長(zhǎng)晶成本。同時(shí)，本實(shí)用新型還可以減少甚至消除泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石底部粘堝的情況。
文檔編號(hào)C30B29/20GK202610385SQ20122024807
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者王東海, 陳文淵, 劉一凡, 孫大偉, 維塔利·塔塔琴科 申請(qǐng)人:上海中電振華晶體技術(shù)有限公司