一种氧化镓籽晶夹持机构及晶体生长装置的制作方法

    专利2025-05-06  9


    本技术涉及氧化镓晶体生长设备及其周边配套设施,特别是涉及一种氧化镓籽晶夹持机构及晶体生长装置。


    背景技术:

    1、氧化镓是一种无机化合物,别名三氧化二镓,是一种宽禁带半导体,其导电性能和发光特性长期以来一直引起人们的注意。氧化镓是一种透明的氧化物半导体材料,在光电子器件方面有广阔的应用前景。

    2、直拉法是氧化镓晶体生长的常见方法,晶体氧化镓热导率仅为碳化硅的十分之一,是硅的五分之一,在氧化镓晶体生长过程中,现有的籽晶夹头因氧化镓晶体热导率差,在直拉法试温稳温步骤中,因温度过高氧化镓籽晶很容易被熔化,造成籽晶使用寿命短。


    技术实现思路

    1、本实用新型的目的是提供一种氧化镓籽晶夹持机构及晶体生长装置,以解决上述现有技术存在的问题,延长氧化镓籽晶使用寿命,提高晶体生长装置的工作可靠性。

    2、为实现上述目的,本实用新型提供了如下方案:本实用新型提供一种氧化镓籽晶夹持机构,包括:

    3、铱杆;

    4、夹紧组件,所述夹紧组件包括夹头、导热元件以及籽晶销,所述夹头的一端连接所述铱杆,所述夹头的另一端与所述导热元件相连,所述夹头靠近所述导热元件的一端具有能够容纳氧化镓籽晶的容置孔,所述氧化镓籽晶的一端伸入所述容置孔后,所述导热元件与所述氧化镓籽晶相抵,所述籽晶销与所述氧化镓籽晶插接相连,以固定所述氧化镓籽晶、所述夹头以及所述导热元件的相对位置;所述夹头的外侧壁上还设置有散热元件。

    5、优选地,所述夹头为圆柱状结构,所述散热元件的数量为多个,所述散热元件绕所述夹头的轴线周向均布。

    6、优选地,所述散热元件为薄板状结构,所述散热元件的板面平行于所述夹头的轴线设置。

    7、优选地,所述导热元件为与所述氧化镓籽晶外部轮廓相适配的板状结构,所述导热元件的数量为多块,所述导热元件围绕所述氧化镓籽晶设置,所述导热元件的长度较所述氧化镓籽晶的长度短。

    8、优选地,所述氧化镓籽晶为长方体,所述导热元件为平板结构;所述导热元件的数量为两块,两块所述导热元件以所述氧化镓籽晶的中线为轴线对称设置。

    9、优选地,所述导热元件位于所述夹头远离所述铱杆的一端,所述导热元件具有允许所述籽晶销穿过的固定孔,所述籽晶销穿过所述固定孔并与所述氧化镓籽晶插接。

    10、优选地,所述氧化镓籽晶具有与所述固定孔相适配的定位孔,所述定位孔贯穿所述氧化镓籽晶,所述籽晶销利用所述定位孔与所述氧化镓籽晶插接相连。

    11、优选地,所述导热元件的长度为所述氧化镓籽晶长度的三分之二。

    12、优选地,所述夹头与所述铱杆可拆卸连接。

    13、本实用新型还提供一种晶体生长装置,包括晶体生长炉和上述的氧化镓籽晶夹持机构,所述氧化镓籽晶夹持机构能够固定氧化镓籽晶,并伸入所述晶体生长炉中。

    14、本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果:

    15、本实用新型的氧化镓籽晶夹持机构,利用夹头和籽晶销夹持并固定氧化镓籽晶,同时还设置了导热元件,导热元件与氧化镓籽晶相抵,导热元件与氧化镓籽晶进行热量交换,以加快氧化镓籽晶的冷却;本实用新型同时在夹头的外侧壁上设置了散热元件,增强夹头的散热性能,从而加快氧化镓籽晶被夹持部分的冷却,避免氧化镓籽晶在高温环境中被融化,延长氧化镓籽晶的使用寿命。另外,夹紧组件与铱杆相连,为后续氧化镓籽晶夹持固定后进行晶体生长操作提供了便利,提高了氧化镓籽晶夹持机构的适应性。

    16、与此同时,本实用新型还提供一种晶体生长装置,包括晶体生长炉和上述的氧化镓籽晶夹持机构,利用氧化镓籽晶加持机构夹持并固定氧化镓籽晶,并伸入晶体生长炉中,延长氧化镓籽晶使用寿命,从而提高晶体生长装置的工作可靠性。



    技术特征:

    1.一种氧化镓籽晶夹持机构,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的氧化镓籽晶夹持机构,其特征在于:所述夹头为圆柱状结构,所述散热元件的数量为多个,所述散热元件绕所述夹头的轴线周向均布。

    3.根据权利要求2所述的氧化镓籽晶夹持机构,其特征在于:所述散热元件为薄板状结构,所述散热元件的板面平行于所述夹头的轴线设置。

    4.根据权利要求1-3任一项所述的氧化镓籽晶夹持机构,其特征在于:所述导热元件为与所述氧化镓籽晶外部轮廓相适配的板状结构,所述导热元件的数量为多块,所述导热元件围绕所述氧化镓籽晶设置,所述导热元件的长度较所述氧化镓籽晶的长度短。

    5.根据权利要求4所述的氧化镓籽晶夹持机构,其特征在于:所述氧化镓籽晶为长方体,所述导热元件为平板结构;所述导热元件的数量为两块,两块所述导热元件以所述氧化镓籽晶的中线为轴线对称设置。

    6.根据权利要求5所述的氧化镓籽晶夹持机构,其特征在于:所述导热元件位于所述夹头远离所述铱杆的一端,所述导热元件具有允许所述籽晶销穿过的固定孔,所述籽晶销穿过所述固定孔并与所述氧化镓籽晶插接。

    7.根据权利要求6所述的氧化镓籽晶夹持机构,其特征在于:所述氧化镓籽晶具有与所述固定孔相适配的定位孔,所述定位孔贯穿所述氧化镓籽晶,所述籽晶销利用所述定位孔与所述氧化镓籽晶插接相连。

    8.根据权利要求4所述的氧化镓籽晶夹持机构,其特征在于:所述导热元件的长度为所述氧化镓籽晶长度的三分之二。

    9.根据权利要求1所述的氧化镓籽晶夹持机构,其特征在于:所述夹头与所述铱杆可拆卸连接。

    10.一种晶体生长装置,包括晶体生长炉,其特征在于:还包括权利要求1-9任一项所述的氧化镓籽晶夹持机构,所述氧化镓籽晶夹持机构能够固定氧化镓籽晶,并伸入所述晶体生长炉中。


    技术总结
    本技术公开一种氧化镓籽晶夹持机构,包括铱杆和夹紧组件,其中,夹紧组件包括夹头、导热元件以及籽晶销,夹头的外侧壁上还设置有散热元件。利用夹头和籽晶销夹持并固定氧化镓籽晶,同时还设置了导热元件,导热元件与氧化镓籽晶相抵,导热元件与氧化镓籽晶进行热量交换,以加快氧化镓籽晶的冷却;本技术同时在夹头的外侧壁上设置了散热元件,增强夹头的散热性能,从而加快氧化镓籽晶被夹持部分的冷却,避免氧化镓籽晶在高温环境中被融化,延长氧化镓籽晶的使用寿命。与此同时,本技术还提供一种晶体生长装置,包括晶体生长炉和上述的氧化镓籽晶夹持机构,利用氧化镓籽晶加持机构夹持并固定氧化镓籽晶,并伸入晶体生长炉中。

    技术研发人员:刘进
    受保护的技术使用者:杭州镓仁半导体有限公司
    技术研发日:20230928
    技术公布日:2024/4/29
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