高纯半导体材料的水平真空区熔制备方法

摘要

本发明公开了一种高纯半导体材料的水平真空区熔制备方法。利用水平区熔技术、低真空条件、载料舟以及带有通气孔和回流接收槽的载料舟盖，将真空蒸馏、真空脱气和区熔熔炼多种提纯方法融合在一起，从而实现通过一套设备和工艺实现高纯半导体材料的制备。实现方式主要包括以下三点：1、舟盖上有两个凹槽设计，所以可以使具有较低熔点的杂质材料先挥发出来凝结在舟盖上，当加热炉体经过时，其熔化回流凝结在凹槽中，实现真空蒸馏；2、舟盖两端各有一个小孔，由于载料舟是放置在一个可抽真空的区熔炉腔体内，因此通过这两个小孔可对舟内部抽真空，当材料熔化时可以实现真空脱气；3、当区熔炉加热炉体经过载料舟时，可以实现区熔提纯。

主权项

一种高纯半导体材料的水平真空区熔制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将普通纯度原材料在保护性气氛下装入载料舟（1）；2）载料舟盖（2）上有两个作为回流接收槽的凹槽设计，将带有通气孔（4）和回流接收槽（3）的载料舟盖（2）扣合在载料舟上；3）将装有原材料的载料舟，缓慢推入水平区熔炉石英腔体（5）中；4）启动真空泵（8），对水平区熔炉石英腔体抽真空；5）当石英腔体的真空度低于1Pa时，切断真空泵与石英腔体的连接；打开高纯氮气与石英腔体的阀门，对石英腔体充气，待石英腔体的压强达到1atm时，切断高纯氮气与石英腔体间的阀门；打开真空泵与石英腔体的阀门，对石英腔体再次抽真空；6）重复操作工艺步骤5）三到六次，将石英腔体中的氧气全部排出；最后使石英腔体的真空度低于1Pa；7）启动水平区熔炉的加热炉体（6），温度设定为稍大于原材料的熔点，温度由热电偶（7）监控，使原材料的熔化区域稳定在1.5cm～2.0cm；8）缓慢移动加热炉体，使熔区从材料的一端移动到另一端，实现材料的区熔分凝提纯。