一種用于晶體生長的坩堝的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于晶體生長技術領域，尤其涉及一種用于晶體生長的坩禍。
【背景技術】
[0002]隨著科技的進步和發展，越來越多的半導體晶體，因其在光電系統中的突出作用，越來越得到人們廣泛的重視。
[0003]制備這些半導體單晶材料的方法有多種，主要包括提拉法，下降法，溫度梯度法，水平布里奇曼法等。其中提拉法因其生長過程可見，可以實時觀測晶體生長情況和晶體質量，容易生長較大直徑的晶體等優勢，在半導體單晶生長技術中占有很高的比例。
[0004]在采用提拉法中，半導體晶體在坩禍中進行生長，坩禍內部的環境將直接影響晶體的質量。
[0005]目前很多文獻都涉及半導體單晶材料的生長裝置，公開號為1784514A的中國專利“磷化銦基板、磷化銦單晶及其制造方法”中所述的坩禍為PBN坩禍，但未設計坩禍的具體形制；公開號為102220628A中國專利“生長半導體晶體的裝置”中有pBN坩禍的設計形制，包括籽晶槽、錐型坩禍底和坩禍壁三部分，而且對結晶區的錐度做了標定，但此坩禍內部結晶區溫度不均勻，導致晶體邊緣溫度低于中心溫度。較大的傳熱導致晶體邊緣形成較大的過冷度，導致晶體生長邊緣上翹，形成倒溝。嚴重時，會導致固液界面的形狀由凸變平，甚至變凹，“邊界效應”增強，增加了孿晶和多晶的產生幾率，大大影響了晶體產品質量。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種用于晶體生長的坩禍，本實用新型提供的坩禍能夠改善結晶區的熱流情況，起到穩定晶體生長界面的作用。
[0007]本實用新型提供一種用于晶體生長的坩禍，包括:坩禍壁和坩禍底，所述坩禍底設置有籽晶槽，其特征在于，所述坩禍壁包括坩禍內壁和坩禍外壁，所述坩禍內壁和坩禍外壁具有傾角；
[0008]所述坩禍內壁的傾角大于所述坩禍外壁的傾角。
[0009]優選的，所述坩禍內壁的傾角為3°?6° ;
[0010]所述坩禍外壁的傾角為1°?2°。
[0011]優選的，所述坩禍內壁的傾角為3°?4° ;
[0012]所述坩禍外壁的傾角為1°。
[0013]優選的，所述坩禍底為倒圓錐形。
[0014]優選的，所述坩禍底的放肩角為120°?150°。
[0015]優選的，所述籽晶槽的內徑為4?6mm。
[0016]優選的，所述籽晶槽的內徑為5mm。
[0017]優選的，所述坩禍為氮化硼陶瓷坩禍或石英坩禍。
[0018]本實用新型研究發現，晶體生長過程中，由于坩禍壁上沿位于加熱器的外圍，溫度相對較低。沿著坩禍壁向上傳遞的熱量明顯大于垂直于坩禍壁方向的傳熱量，這就使得坩禍壁附近的熔體熱量沿著坩禍壁被迅速導走，最終導致晶體邊緣溫度低于中心溫度，從而坩禍內部的溫度不均勻，影響晶體的生長質量。
[0019]本實用新型提供了一種用于晶體生長的坩禍，包括:坩禍壁和坩禍底，所述坩禍底設置有籽晶槽，其特征在于，所述坩禍壁包括坩禍內壁和坩禍外壁，所述坩禍內壁和坩禍外壁具有傾角；所述坩禍內壁的傾角大于所述坩禍外壁的傾角。本實用新型提供的坩禍側壁上沿薄，下端厚，使得坩禍上沿散熱面積減少，降低其向上的傳熱量，有利于改善坩禍內的熱流情況和液流狀況，起到穩定晶體生長界面的作用，提高晶體的產品質量。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本實用新型中用于晶體生長的坩禍的剖面圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0023]本實用新型提供了一種用于晶體生長的坩禍，包括:坩禍壁和坩禍底，所述坩禍底設置有籽晶槽，其特征在于，所述坩禍壁包括坩禍內壁和坩禍外壁，所述坩禍內壁和坩禍外壁具有傾角；所述坩禍內壁的傾角大于所述坩禍外壁的傾角。
[0024]本實用新型提供的坩禍能夠有效減少坩禍上沿的傳熱量，起到穩定晶體生長界面的作用。
[0025]參見圖1，圖1為本實用新型中用于晶體生長的坩禍的剖面圖，在圖1中，I為坩禍壁，2為坩禍底，3為籽晶槽。
[0026]本實用新型提供的坩禍包括坩禍壁1，所述坩禍壁包括坩禍內壁和坩禍外壁，所述坩禍內壁和坩禍外壁都有一定的傾角，所述坩禍內壁傾角為坩禍內壁與垂直方向的夾角；所述坩禍外壁傾角為坩禍外壁與垂直方向的夾角。在本實用新型中，所述坩禍內壁和坩禍外壁優選是平整的。沒有凹凸起伏的，以達到外壁傾角方便進行夾持和放置等操作、內壁傾角方便尾料脫模的目的。本實用新型中的坩禍內壁傾角大于坩禍外壁傾角，使得所述坩禍壁的上沿比下端薄，使得坩禍上沿的散熱面積減少，降低其向上的傳熱量。在本實用新型中，所述坩禍內壁的傾角優選為3°?6°，更優選為3°?4° ;所述坩禍外壁的傾角優選為1°?2°，更優選為1°。合適的傾角角度能夠改善坩禍內熔體的液流狀況，有利于提高晶體質量。
[0027]本實用新型提供的坩禍包括坩禍底2，所述坩禍底優選為倒圓錐形狀，所述倒圓錐的圓形底面與所述坩禍壁的下端緊密結合在一起，形成一體，所述倒圓錐的頂部有開口。在本實用新型中，所述坩禍底的放肩角(即所述倒圓錐的頂角)，優選為120°?150°，更優選為130°?140°，太小的放肩角會導致晶體原料的浪費，過大的放肩角容易產生多晶。
[0028]本實用新型提供的坩禍包括籽晶槽3，所述籽晶槽的底部密封，上端與所述坩禍底的底部(倒圓錐的錐頂)緊密連接在一起，形成一體。所述籽晶槽優選為圓柱形狀，有內腔，所述內腔與所述坩禍底的開口相通。在本實用新型中，所述籽晶槽的內徑優選為4?6mm，更優選為5_ ;本實用新型發現，直徑為5_的籽晶最有利于避免多晶的生長，生長的晶體質量較好。本實用新型對所述籽晶槽的外徑尺寸沒有特殊的限制，能夠與所述坩禍底相匹配即可。
[0029]在本實用新型中，所述坩禍