專利名稱：生長低位錯非摻雜半絕緣砷化鎵單晶的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種生長化合物半導體單晶的裝置，特別是一種其產(chǎn)品應用于超高速集成電路和微波單片集成電路的生長低位錯非摻雜半絕緣砷化鎵單晶的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可克服現(xiàn)有裝置的不足，生產(chǎn)滿足超高速集成電路和微波毫米波單片集成電路制作要求的生長低位錯非摻雜半絕緣砷化鎵單晶的裝置。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種生長低位錯非摻雜半絕緣砷化鎵單晶的裝置，包括高壓容器、高壓容器內(nèi)設(shè)置的坩堝和坩堝托、拉晶桿、圍繞坩堝和坩堝托設(shè)置的主加熱器及與主加熱器相連的主電極，主加熱器的外周設(shè)有保溫結(jié)構(gòu)，在保溫結(jié)構(gòu)的頂部還設(shè)有輔助加熱器，輔助加熱器是通過一對過渡電極，與主電極并聯(lián)，在輔助加熱器的上方還設(shè)有保溫罩，保溫罩連接于過渡電極上，并用絕緣環(huán)將保溫罩與輔助加熱器及過渡電極隔離，在過渡電極的下端還設(shè)有將保溫結(jié)構(gòu)與主電極及過渡電極隔離的絕緣片，在裝置的上部還設(shè)有石英觀查窗。
本實用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)，可用于對只有一對電極加熱系統(tǒng)的高壓單晶爐或常壓單晶爐進行加熱系統(tǒng)的雙溫區(qū)改造，無需增加設(shè)備的總功率，大大降低了改造設(shè)備的費用，而且簡單易行。本裝置與現(xiàn)有的FEC工藝裝置相比，增加了可視觀察窗隨時掌握晶體成晶情況。本裝置的熱場系統(tǒng)明顯優(yōu)于常規(guī)的熱場系統(tǒng)，更適于生長低位錯砷化鎵單晶。
圖中1高壓容器2拉晶桿3保溫罩 4輔助加熱器5絕緣環(huán)6保溫罩7主加熱器8過度電極9保溫結(jié)構(gòu) 10坩堝11絕緣片12主電極 13籽晶14氧化硼 15砷化鎵晶體16砷化鎵熔體17坩堝托18石英觀查窗具體實施方式
以下結(jié)合附圖
給出具體實施例進一步說明本實用新型是如何實現(xiàn)的。
如圖2所示，生長低位錯非摻雜半絕緣砷化鎵單晶的裝置，包括高壓容器1、高壓容器1內(nèi)設(shè)置的坩堝10和坩堝托17、拉晶桿2、圍繞坩堝10和坩堝托17設(shè)置的主加熱器7及與主加熱器相連的主電極12、主加熱器7的外周設(shè)有保溫結(jié)構(gòu)9，在保溫結(jié)構(gòu)9的頂部還設(shè)有輔助加熱器4，輔助加熱器4是通過一對過渡電極8，與主電極12并聯(lián)，在輔助加熱器4的上方還設(shè)有保溫罩3，保溫罩3連接于過渡電極8上，并用絕緣環(huán)5將保溫罩3與輔助加熱器4及過渡電極8隔離，在過渡電極8的下端還設(shè)有將保溫結(jié)構(gòu)9與主電極12及過渡電極8隔離的絕緣片11，避免了主電極12間短路現(xiàn)象的發(fā)生。在保溫結(jié)構(gòu)9的上端部還設(shè)有保溫罩6。在裝置的上部還設(shè)有石英觀查窗18，提高了過程中的監(jiān)控能力。
本實用新型的裝置所得到的熱場，熔體中軸向溫度梯度為20～40℃/cm，明顯低于常規(guī)高壓LEC的80℃/cm；液封層中軸向溫度梯度為60～80℃/cm，明顯低于常規(guī)高壓LEC的150℃/cm；氧化硼之上的梯度為50～70℃/cm，也明顯低于常規(guī)高壓LEC的200℃/cm。從以上的數(shù)據(jù)可以看出，本裝置的熱場系統(tǒng)明顯優(yōu)于常規(guī)的熱場系統(tǒng)，更適于生長低位錯砷化鎵單晶。
權(quán)利要求1.一種生長低位錯非摻雜半絕緣砷化鎵單晶的裝置，包括高壓容器(1)、高壓容器(1)內(nèi)設(shè)置的坩堝(10)和坩堝托(17)、拉晶桿(2)、圍繞坩堝(10)和坩堝托(17)設(shè)置的主加熱器(7)及與主加熱器相連的主電極(12)、主加熱器(7)的外周設(shè)有保溫結(jié)構(gòu)(9)，在裝置的上部設(shè)有石英觀查窗(18)，其特征在于在保溫結(jié)構(gòu)(9)的頂部還設(shè)有輔助加熱器(4)，輔助加熱器(4)是通過一對過渡電極(8)，與主電極(12)并聯(lián)，在輔助加熱器(4)的上方還設(shè)有保溫罩(3)，保溫罩(3)連接于過渡電極(8)上，并用絕緣環(huán)(5)將保溫罩(3)與輔助加熱器(4)及過渡電極(8)隔離，在過渡電極(8)的下端還設(shè)有將保溫結(jié)構(gòu)(9)與主電極(12)及過渡電極(8)隔離的絕緣片(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生長低位錯非摻雜半絕緣砷化鎵單晶的裝置，其特征在于在保溫結(jié)構(gòu)(9)的上端部還設(shè)有保溫罩(6)。
專利摘要一種生長低位錯非摻雜半絕緣砷化鎵單晶的裝置，由高壓容器、坩堝和坩堝托、拉晶桿、主加熱器及與主加熱器相連的主電極，主加熱器的外周有保溫結(jié)構(gòu)，在保溫結(jié)構(gòu)頂部有輔助加熱器，輔助加熱器通過一對過渡電極與主電極并聯(lián)，在輔助加熱器的上方有保溫罩，保溫罩連接于過渡電極上，并用絕緣環(huán)將保溫罩與輔助加熱器及過渡電極隔離，過渡電極的下端還設(shè)有將保溫結(jié)構(gòu)與主電極及過渡電極隔離的絕緣片。本裝置是對只有一對電極加熱系統(tǒng)的高壓單晶爐或常壓單晶爐進行加熱系統(tǒng)的雙溫區(qū)改造，設(shè)備總功率不變，改造設(shè)備成本低，簡單易行。與現(xiàn)有的FEC裝置相比，可隨時觀察掌握晶體成晶情況。熱場系統(tǒng)明顯優(yōu)于常規(guī)的熱場系統(tǒng)，更適于生長低位錯砷化鎵單晶。
文檔編號C30B15/00GK2545219SQ02235868
公開日2003年4月16日 申請日期2002年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月17日
發(fā)明者賴占平, 高瑞良, 齊德格, 周春鋒 申請人:信息產(chǎn)業(yè)部電子第四十六研究所