发明名称 增拉晶体提拉长度与组成均匀性的拉晶方法及装置
摘要 本发明提供了一种晶体生长装置,其包含一第一坩锅;一第一加热器,系环设于该第一坩锅之外围;一第二坩锅,其系套设于该第一坩锅内侧;一提拉系统,系用以提拉生长之晶体,使得该生长之晶体于一晶体生长区中生长;以及一推进系统,系用以推进该第一坩锅。
申请公布号 TWI298752 申请公布日期 2008.07.11
申请号 TW093123136 申请日期 2004.08.02
申请人 国立台湾大学 发明人 蓝崇文
分类号 C30B15/00(200601AFI20080328VHTW) 主分类号 C30B15/00(200601AFI20080328VHTW)
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中山区中山北路3段27号13楼
主权项 1.一种晶体生长装置,其包含: 一第一坩埚,其内侧形成一熔区; 一第一加热器,系环设于该第一坩埚之外围; 一第二坩埚,其系套设于该第一坩埚内侧并浸于该 熔区中; 一提拉系统,系用以提拉生长之晶体,使得该生长 之晶体于一晶体生长区中生长;以及 一推进系统,系用以推进该第一坩埚。 2.如申请专利范围第1项之晶体成长装置,其中该第 二坩埚更藉由一组固定杆而套设于该第一坩埚内 侧。 3.如申请专利范围第1项之晶体生长装置,其更包含 一热帷幕,以提供该晶体生长区一保温区域。 4.如申请专利范围第2项之晶体生长装置,其中该第 二坩埚的外壁上更具有至少一孔洞。 5.如申请专利范围第3项之晶体生长装置,其更包含 一第二加热器,该第二加热器系环设于该晶体生长 区之外围。 6.如申请专利范围第1项之晶体生长装置,其中该第 二坩埚的外壁上更具有至少一孔洞。 7.如申请专利范围第6项之晶体生长装置,其更包含 一第二加热器,该第二加热器系环设于该晶体生长 区之外围。 8.如申请专利范围第1项之晶体生长装置,其更包含 一第二加热器,该第二加热器系环设于该晶体生长 区之外围。 9.一种成长晶体之方法,其包含下列步骤: 提供一如申请专利范围第1项之晶体生长装置; 装填一进料于该晶体生长装置所具有之该第一坩 埚中; 加热该第一坩埚,以形成含有熔料之一熔区于该第 一坩埚内; 将该晶体生长装置所具有之该第二坩埚浸入该熔 区; 植入一晶种于该第二坩埚内;以及 控制该第一坩埚与该晶种间之一相对运动,以使晶 体于该晶体生长区中提拉生长。 10.如申请专利范围第9项之方法,其中该进料更可 为一固体进料。 11.如申请专利范围第9项之方法,其中该晶体生长 装置更包含一热帷幕,以提供该晶体生长区一保温 区域。 12.如申请专利范围第10项之方法,其中该第二坩埚 之外壁上更具有至少一孔洞。 13.如申请专利范围第11项之方法,其中该晶体生长 装置更包含一第二加热器,该第二加热器系环设于 该晶体生长区之外围。 14.如申请专利范围第9项之方法,其中该第二坩埚 之外壁上更具有至少一孔洞。 15.如申请专利范围第14项之方法,其中该晶体生长 装置更包含一第二加热器,该第二加热器系环设于 该晶体生长区之外围。 16.如申请专利范围第9项之方法,其中该晶体生长 装置更包含一第二加热器,该第二加热器系环设于 该晶体生长区之外围。 17.如申请专利范围第9项之方法,其中该相对运动 可藉由推进该第一坩埚与提拉该晶种而产生。 18.如申请专利范围第17项之方法,其中推进该第一 坩埚之推进速度系得自于该固体进料与所需生长 晶体间之一质量平衡计算结果。 19.如申请专利范围第9项之方法,其中该熔区内之 该熔料与该进料系分别配制。 20.如申请专利范围第9项之方法,其中该固体进料 与该熔料系可藉由单向凝固、批次凝固与烧结之 其中一种方式制备而成。 21.如申请专利范围第9项之方法,其更可于晶体提 拉生长时,藉由控制该第一加热器之加热功率、提 拉生长之提拉速度与固体进料之进料速度等其中 之一,以控制该生长之晶体直径。 22.如申请专利范围第9项之方法,其更可于晶体提 拉生长时,藉由控制该第一加热器之加热功率、提 拉生长之提拉速度与固体进料之进料速度其中之 一,以控制该生长之晶体长度。 23.如申请专利范围第9项之方法,其中该晶体系包 含半导体、氧化物、陶瓷材料、光电晶体、以及 有机材料其中之一。 24.一种成长晶体之方法,其包含下列步骤: 提供一如申请专利范围第1项之晶体生长装置; 配制一进料之组成; 装填该进料于该晶体生长装置所具有之该第一坩 埚中; 加热该第一坩埚,以形成含有熔料之一熔区于该第 一坩埚内; 配制该熔料之组成; 将该晶体生长装置所具有之该第二坩埚浸入该熔 区;以及 植入一晶种于该第二坩埚内,以成长晶体。 图式简单说明: 第一图,系为传统之双坩锅式拉晶系统的装置示意 图; 第二图,系为本发明之晶体生长装置之一较佳实施 例的装置剖面示意图; 第三图,系为根据本发明之晶体生长装置之一较佳 实施例中的第二坩锅结构示意图; 第四图,系为本发明之晶体生长方法流程图; 第五图,系为本发明所生长之光学晶体的光学性质 分布图。
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