【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及晶體領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于從生長(zhǎng)坩堝中取出晶體的裝置和方法。
技術(shù)介紹
1、近年來(lái)，下降法作為一種新興的晶體生長(zhǎng)技術(shù)，特別是氧化鎵晶體，逐漸引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。該技術(shù)以其在降低成本、提高出片率方面的顯著優(yōu)勢(shì)，成為了替代導(dǎo)模法的候選者。然而，在下降法的實(shí)際應(yīng)用中，坩堝作為晶體生長(zhǎng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，高昂的材料成本及較高的加工成本成為了制約技術(shù)發(fā)展的重要因素。
2、下降法盡管在晶體生長(zhǎng)方面展現(xiàn)出了巨大的潛力，但在晶體生長(zhǎng)結(jié)束后，需要破壞坩堝才能取出晶體，因此需要對(duì)坩堝余料進(jìn)行重新熔煉、塑性加工和焊接，不但耗時(shí)，而且大大增加了坩堝的成本。
3、目前，業(yè)界廣泛采用的坩堝材料主要包括銥(ir)、鉑-銥(pt-ir)和鉑-銠(pt-rh)等貴金屬合金。以4英寸(inch)內(nèi)徑的鉑-銥(pt-ir)坩堝為例，當(dāng)坩堝厚度為1mm時(shí)，其重量可達(dá)800g，制作一個(gè)這樣的坩堝所需費(fèi)用大約在40萬(wàn)元左右，其中加工費(fèi)用在15％至20％之間。在完成晶體生長(zhǎng)之后，傳統(tǒng)的方法是通過(guò)破壞坩堝來(lái)剝離晶體并將其取出。然后，將剩余的坩堝材料熔化，再經(jīng)過(guò)一系列工藝加工成新的坩堝。此過(guò)程的加工費(fèi)用大約為6至8萬(wàn)元，這大大提升了長(zhǎng)晶的整體成本。
4、只有解決坩堝二次加工成本高的問(wèn)題，才能在晶體的商業(yè)化應(yīng)用中發(fā)揮重要的作用。
5、
技術(shù)介紹
部分的內(nèi)容僅僅是專(zhuān)利技術(shù)人所知曉的技術(shù)，并不當(dāng)然代表本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的第一目的是實(shí)現(xiàn)在不破壞坩堝結(jié)
2、本專(zhuān)利技術(shù)的第二目的是保證在晶體取出過(guò)程中，保持晶體的完整性和質(zhì)量，避免損傷和污染。
3、為了實(shí)現(xiàn)上述目的中的至少一個(gè)，本專(zhuān)利技術(shù)的第一方面提供了一種用于從生長(zhǎng)坩堝中取出晶體的裝置，包括：
4、本體，內(nèi)壁設(shè)置有隔熱材料；
5、加熱機(jī)構(gòu)，位于所述本體內(nèi)部，內(nèi)部設(shè)有加熱空間；
6、隔熱機(jī)構(gòu)，位于所述本體內(nèi)部，且位于所述加熱機(jī)構(gòu)下方，內(nèi)部設(shè)有隔熱空間；
7、升降機(jī)構(gòu)，設(shè)有稱(chēng)重部件和晶體承接平臺(tái)；以及
8、測(cè)溫機(jī)構(gòu)，位于所述本體內(nèi)部；
9、其中，所述稱(chēng)重部件能夠測(cè)量所述晶體承接平臺(tái)表面負(fù)載的重量，所述測(cè)溫機(jī)構(gòu)能夠測(cè)量所述生長(zhǎng)坩堝的溫度；
10、當(dāng)將生長(zhǎng)有所述晶體的所述生長(zhǎng)坩堝倒置在所述隔熱機(jī)構(gòu)上，使得所述生長(zhǎng)坩堝位于所述加熱空間時(shí)，所述晶體承接平臺(tái)能夠上升進(jìn)入所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)部，所述加熱機(jī)構(gòu)能夠使得所述加熱空間升溫，從而使得生長(zhǎng)在所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)的所述晶體表面熔化，進(jìn)而下落至所述晶體承接平臺(tái)；
11、所述晶體下落至所述晶體承接平臺(tái)后，所述晶體承接平臺(tái)能夠下降進(jìn)入所述隔熱空間。
12、在本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述的裝置還包括：
13、殘余晶體接收器，當(dāng)從所述裝置中取出所述晶體，并將所述殘余晶體接收器放置在所述晶體承接平臺(tái)上時(shí)，所述加熱空間能夠再次被所述加熱機(jī)構(gòu)加熱，從而使得所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)的殘余晶體全部熔化，進(jìn)而下落至所述殘余晶體接收器中。
14、在本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述晶體承接平臺(tái)設(shè)有感應(yīng)器；
15、其中，當(dāng)所述晶體承接平臺(tái)上升進(jìn)入所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)部時(shí)，所述感應(yīng)器能夠測(cè)量所述晶體承接平臺(tái)表面與所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)部的所述晶體之間的距離。
16、在本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述的裝置還包括控制系統(tǒng)，用于控制所述加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度，以及根據(jù)所述稱(chēng)重部件和所述測(cè)溫機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)控制所述升降機(jī)構(gòu)的高度和升降速度。
17、在本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述隔熱材料和所述隔熱機(jī)構(gòu)分別包括氧化鋁陶瓷材料；
18、所述加熱機(jī)構(gòu)為感應(yīng)線(xiàn)圈；
19、所述測(cè)溫機(jī)構(gòu)為紅外測(cè)溫儀。
20、本專(zhuān)利技術(shù)的第二方面提供了一種用于從生長(zhǎng)坩堝中取出晶體的方法，包括：
21、將所述生長(zhǎng)坩堝倒置；
22、對(duì)所述生長(zhǎng)坩堝進(jìn)行加熱，使得生長(zhǎng)在所述生長(zhǎng)坩堝中的所述晶體表面熔化，從而與所述生長(zhǎng)坩堝分離。
23、在本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述的方法還包括：
24、當(dāng)所述晶體從所述生長(zhǎng)坩堝中取出后，再次對(duì)所述生長(zhǎng)坩堝進(jìn)行加熱，使得所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)的殘余晶體全部熔化，從而排出所述生長(zhǎng)坩堝。
25、在本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例中，對(duì)所述生長(zhǎng)坩堝進(jìn)行加熱包括：
26、使得所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)的溫度快速升溫至所述晶體的熔點(diǎn)以上，然后將加熱速度控制在20-50℃/s。
27、在本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述的方法還包括：
28、將能夠升降且能夠測(cè)量表面負(fù)載重量的晶體承接平臺(tái)升入倒置的所述生長(zhǎng)坩堝中，使得與所述生長(zhǎng)坩堝分離的所述晶體下落至所述晶體承接平臺(tái)上；以及
29、通過(guò)監(jiān)測(cè)所述晶體承接平臺(tái)的表面負(fù)載重量，控制所述晶體承接平臺(tái)從所述生長(zhǎng)坩堝中下降的速度以及對(duì)所述生長(zhǎng)坩堝進(jìn)行加熱的溫度。
30、在本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述的方法還包括：
31、在對(duì)所述生長(zhǎng)坩堝進(jìn)行加熱前，控制所述晶體承接平臺(tái)與所述生長(zhǎng)坩堝內(nèi)的所述晶體之間的距離為1-10mm。
32、本專(zhuān)利技術(shù)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)踐了解到。
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1.一種用于從生長(zhǎng)坩堝中取出晶體的裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述晶體承接平臺(tái)設(shè)有感應(yīng)器；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括控制系統(tǒng)，用于控制所述加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度，以及根據(jù)所述稱(chēng)重部件和所述測(cè)溫機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)控制所述升降機(jī)構(gòu)的高度和升降速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述隔熱材料和所述隔熱機(jī)構(gòu)分別包括氧化鋁陶瓷材料；
6.一種用于從生長(zhǎng)坩堝中取出晶體的方法，其特征在于，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，對(duì)所述生長(zhǎng)坩堝進(jìn)行加熱包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于從生長(zhǎng)坩堝中取出晶體的裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述晶體承接平臺(tái)設(shè)有感應(yīng)器；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括控制系統(tǒng)，用于控制所述加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度，以及根據(jù)所述稱(chēng)重部件和所述測(cè)溫機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)控制所述升降機(jī)構(gòu)的高度和升降速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李龍，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：北京鎵創(chuàng)科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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