多晶硅熱場石墨制品
一種石墨加熱生長藍寶石晶體的方法,包括一臺藍寶石晶體生長裝置,其特征在于:采用石墨桶和碳氈材料作為保溫層,氬氣或氦氣作為保護氣體,石墨作為加熱器,通過輻射加熱的方式,使鎢或鎢鉬合金坩堝內(nèi)的原料熔化后,再經(jīng)過引晶、縮頸、放肩、等徑生長以及晶體與坩堝脫離過程,完成晶體生長,該方法包括下列步驟:①采用純度為99.99%及以上的氧化鋁作為生長原料;②裝爐結(jié)束后,抽真空至真空度高于6×10?2Pa,然后在爐膛內(nèi)緩慢通入氬或氦氣流動氣氛,生長過程中爐膛壓力控制在10~100torr范圍內(nèi),③將坩堝加熱到2050℃以上,降低籽晶桿,使籽晶的底面距離氧化鋁的液面1~3cm的位置,若籽晶底部發(fā)白變圓潤,則需搖起籽晶桿,降溫2~5℃,靜置1~2小時后再次下?lián)u籽晶桿,使籽晶的底面距離氧化鋁的液面1~3cm的位置并進行觀察,當籽晶底端無變化即可繼續(xù)下?lián)u籽晶桿,使籽晶與熔體接觸后再提起,當所述的籽晶變粗,將溫度升高2~5℃,靜置1~2小時后繼續(xù)嘗試,直至籽晶不變,即完成引晶過程;④將籽晶在熔體中靜置30分鐘后,以0.2mm/h的拉速向上提拉籽晶桿,保持溫度不變,當提拉長度達到3~8mm后,即完成縮頸過程;⑤以速率為0.25℃/h降低體系溫度,使液面溫度低于熔點溫度0.5~2℃,拉速保持在0.2mm/h,實現(xiàn)寶石晶體的放肩生長,當晶體每小時質(zhì)量的增加量達到300g時,即完成放肩過程;⑥進入等徑生長階段,保證晶體的每小時質(zhì)量的增加量在300~ 500g之間,同時拉速保持在0.2mm/h;⑦當顯示生長的晶體的總質(zhì)量與加入原料質(zhì)量相等時,再觀察30分鐘,若顯示質(zhì)量不再發(fā)生變化,則增加拉速至2mm/h,使晶體與坩堝脫離,然后以速率為4℃/h降低體系溫度,直至爐溫為1900℃,再以速率為8℃/h降低體系溫度直至爐溫為1700℃,最后以速率為25℃/h降低體系溫度至室溫。