【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于晶体生长，特别涉及到了一种多温区sic晶体生长炉。
技术介绍
1、sic材料以其特有的大禁带宽度、高临界击穿场强、高电子迁移率、高热导率等特性，成为制作高温、高频、大功率、抗辐照、短波发光及光电集成器件的理想材料。sic材料独特的物理性能决定了其在人造卫星、火箭、雷达、通讯、战斗机、无干扰电子点火装置、喷气发动机传感器等重要领域的应用。因此各发达国家都投入了大量的人力物力进行相关技术研究。
2、大直径sic晶体常用的制备方法是物理气相传输法(physical vapor transport，pvt)，设备为pvt单晶炉，将sic粉料放在密闭的石墨坩埚底部，坩埚顶部固定一个籽晶，坩埚外部放置石墨保温材料；采用中频感应将坩埚加热，粉料达到升华点，产生si、c、sic2、si2c分子，其在轴向温度梯度的驱动下从原料表面传输到籽晶表面，在籽晶表面凝结，缓慢结晶，达到生长晶体的目的。
3、传统单线圈加热pvt生长sic晶体过程中，si气氛从坩埚的孔隙中溢出，侵蚀保温材料，造成保温不断损耗，温度场的温度梯度不断变化，难以保证生长过程的稳定性及炉次间的一致性，造成sic晶体的成品率低、一致性差，最终导致sic单晶晶圆价格成本高，限制其商业化推广应用。
4、现有技术设计一种新的生长装置生长sic单晶，以提高sic材料成品率及一致性，降低其成本，使之满足国内电子器件发展的要求，具体申请号为(2020113738457)。
5、上述技术虽然能够在一定程度上提高sic材料成品率及一致性，但
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本文主要提供一种多温区sic晶体生长炉，该多温区sic晶体生长炉成品率高，且产品一致性好。
2、本专利技术的再一目的在于提供一种多温区sic晶体生长炉，该多温区sic晶体生长炉温度探测准确，温度控制效果好。
3、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。
4、一种多温区sic晶体生长炉，其特征在于，包括：
5、炉体，内设有用于晶体生长的生长腔体；
6、顶部加热组件，用于对炉体的顶部进行加热；
7、底部加热组件，用于对炉体的底部进行加热；
8、侧面加热组件，用于对炉体的侧面进行加热；
9、所述顶部加热组件、底部加热组件和侧面加热组件分别设置在炉体的顶面、底面和侧面。
10、在本专利技术中，通过在炉体的顶面、底面和侧面分别设置顶部加热组件、底部加热组件和侧面加热组件，可以对炉体的四周都进行均匀的加热，防止炉体体积原因导致温度分布过于不均匀，从而影响晶体生长炉成品率，可以很好地保证晶体生长炉成品率高，且产品一致性好。
11、进一步的，所述炉体包括壳体、保温层和设置有生长腔体的坩埚，所述保温层包覆在坩埚的外表面，所述壳体内设置有容纳腔，所述保温层和坩埚均设置在容纳腔内，所述顶部加热组件和底部加热组件均设置在容纳腔内，且二者分别与坩埚的顶部和底部对应，所述侧面加热组件环绕设置在壳体的侧面。上述结构的设置，保证了炉体的正常工作，坩埚用于作为晶体生长的容器，保温层实现了基础的保温功能，壳体提供了产品整体的结构强度，也能进一步提升保温效果。顶部加热组件和底部加热组件均设置在容纳腔内可以有效减少产品整体的热能损失，也能缩短感应加热的距离，提升加热效果。
12、更进一步的，所述壳体包括中壳、上壳和下壳，上壳和下壳分别盖合在中壳的上下两侧后，三者形成容纳腔，所述保温层与下壳体之间形成下腔体，保温层与上壳体之间形成上腔体，所述顶部加热组件位于上腔体中，所述底部加热组件位于下腔体内。其中保温层为常规的保温材料。上腔体和下腔体的设置能够更好地实现顶部加热组件和底部加热组件的加热，也能够配合真空泵，更好地实现坩埚内部的真空效果，即坩埚形成真空环境之后，相当于坩埚外还存在多重腔体来提升密闭性。
13、更进一步的，所述顶部加热组件、底部加热组件和侧面加热组件均包括感应加热线圈，该炉体还包括电源，所述电源与感应加热线圈均电连接。感应加热线圈是本专利技术一种优选的加热方式，只需要连接电源，通过通电即可产生感应磁场，让坩埚进行发热。电源优选为电容。
14、进一步的，侧面加热组件包括多组感应加热线圈，多组感应加热线圈由上至下均匀环绕在壳体外，每组感应加热线圈均连接有一个电源。侧面加热组件包括多组感应加热线圈，每组感应加热线圈相互独立，可以实现炉体由上至下的多温区控制，即通过控制不同区域的感应加热线圈的功率，即可实现不同的位置不同的温度。
15、进一步的，该炉体还包括顶部温度探测器、底部温度探测器和侧面温度探测器，所述顶部温度探测器、底部温度探测器和侧面温度探测器的探测端分别对应坩埚的顶部，底部和侧面，所述壳体和保温层上均设置有延伸至坩埚表面的探测孔，供顶部温度探测器、底部温度探测器和侧面温度探测器探测。顶部温度探测器、底部温度探测器和侧面温度探测器的设置，能够实时探测坩埚的温度，从而更好地实时控制顶部加热组件、底部加热组件和侧面加热组件工作。探测孔的设置，能够防止壳体和保温层对温度探测的影响，进一步提升温度探测的准确性。
16、更进一步的，该炉体还包括真空机构，真空机构与坩埚的生长腔体连通，以对生长腔体进行抽真空或破真空。真空机构能够为生长腔体提供一个理想的晶体生长环境，更有利于保证晶体生长的品质。
17、更进一步的，该炉体还包括机架，机架包括第一腔体、第二腔体和第三腔体，第二腔体在第一腔体的下方，第三腔体在第一腔体的右方，所述壳体安装在第一腔体内，且壳体的顶面露出于机架的顶部，所述真空机构安装在第二腔体内，所述第三腔体内设置有安装板，所述安装板上设置有用于安装侧面温度探测器的安装位。机架的设置，能够为各个结构提供稳定的安装空间，并且通过第一腔体、第二腔体和第三腔体的位置设置，使各个结构安装合理，只要装上即可很好地配合工作。
18、进一步的，该炉体还包括开盖机构，所述开盖机构的输出端与上壳固定连接，以带动上壳打开或关闭。开盖机构的设置，能够方便打开上壳，进而方便打开保温层和坩埚，用来取放材料。
19、更进一步的，所述开盖机构包括安装板，升降气缸和平移气缸，所述升降气缸安装在安装板上，所述安装板固定在机架上，所述升降气缸的输出轴与上壳固定连接，以带动上壳打开或关闭，所述平移气缸的输出端与安装板固定连接，以带动安装板和上壳做平移运动。优选的，安装板上设置有滑块，机架上还设置有滑杆，所述滑块套接在滑杆上，在平移气缸连接安装板并做伸缩运动时，安装板可以在平移气缸的带动下，通过滑块在滑杆上滑动。这样的结构不仅稳定，而且简单。升降气缸也可以通过在安装块上设置滑块，滑块套接在滑杆上，通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多温区SiC晶体生长炉，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多温区SiC晶体生长炉，其特征在于，所述炉体包括壳体、保温层和设置有生长腔体的坩埚，所述保温层包覆在坩埚的外表面，所述壳体内设置有容纳腔，所述保温层和坩埚均设置在容纳腔内，所述顶部加热组件和底部加热组件均设置在容纳腔内，且二者分别与坩埚的顶部和底部对应，所述侧面加热组件环绕设置在壳体的侧面。
3.根据权利要求2所述的一种多温区SiC晶体生长炉，其特征在于，所述壳体包括中壳、上壳和下壳，上壳和下壳分别盖合在中壳的上下两侧后，三者形成容纳腔，所述保温层与下壳体之间形成下腔体，保温层与上壳体之间形成上腔体，所述顶部加热组件位于上腔体中，所述底部加热组件位于下腔体内。
4.根据权利要求1所述的一种多温区SiC晶体生长炉，其特征在于，所述顶部加热组件、底部加热组件和侧面加热组件均包括感应加热线圈，该炉体还包括电源，所述电源与感应加热线圈均电连接。
5.根据权利要求4所述的一种多温区SiC晶体生长炉，其特征在于，侧面加热组件包括多组感应加热线圈，多组感应加热线圈由上
6.根据权利要求2所述的一种多温区SiC晶体生长炉，其特征在于，该炉体还包括顶部温度探测器、底部温度探测器和侧面温度探测器，所述顶部温度探测器、底部温度探测器和侧面温度探测器的探测端分别对应坩埚的顶部，底部和侧面，所述壳体和保温层上均设置有延伸至坩埚表面的探测孔，供顶部温度探测器、底部温度探测器和侧面温度探测器探测。
7.根据权利要求2所述的一种多温区SiC晶体生长炉，其特征在于，该炉体还包括真空机构，真空机构与坩埚的生长腔体连通，以对生长腔体进行抽真空或破真空；
8.根据权利要求3所述的一种多温区SiC晶体生长炉，其特征在于，该炉体还包括开盖机构，所述开盖机构的输出端与上壳固定连接，以带动上壳打开或关闭；
9.根据权利要求6所述的一种多温区SiC晶体生长炉，其特征在于，该炉体还包括用于阻挡或开放探测孔的阻挡装置。
10.根据权利要求9所述的一种多温区SiC晶体生长炉，其特征在于，所述阻挡装置包括固定杆、固定块、阻挡板、触发板和吸引或排斥触发板的电磁铁，所述固定块固定连接在壳体内侧，所述固定杆旋转式连接在固定块上，所述阻挡板和触发板均固定连接在固定杆上，且阻挡板与探测孔位置对应，所述电磁铁设置在壳体的外侧，且电磁铁与触发板位置对应。
...【技术特征摘要】
1.一种多温区sic晶体生长炉，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多温区sic晶体生长炉，其特征在于，所述炉体包括壳体、保温层和设置有生长腔体的坩埚，所述保温层包覆在坩埚的外表面，所述壳体内设置有容纳腔，所述保温层和坩埚均设置在容纳腔内，所述顶部加热组件和底部加热组件均设置在容纳腔内，且二者分别与坩埚的顶部和底部对应，所述侧面加热组件环绕设置在壳体的侧面。
3.根据权利要求2所述的一种多温区sic晶体生长炉，其特征在于，所述壳体包括中壳、上壳和下壳，上壳和下壳分别盖合在中壳的上下两侧后，三者形成容纳腔，所述保温层与下壳体之间形成下腔体，保温层与上壳体之间形成上腔体，所述顶部加热组件位于上腔体中，所述底部加热组件位于下腔体内。
4.根据权利要求1所述的一种多温区sic晶体生长炉，其特征在于，所述顶部加热组件、底部加热组件和侧面加热组件均包括感应加热线圈，该炉体还包括电源，所述电源与感应加热线圈均电连接。
5.根据权利要求4所述的一种多温区sic晶体生长炉，其特征在于，侧面加热组件包括多组感应加热线圈，多组感应加热线圈由上至下均匀环绕在壳体外，每组感应加热线圈均连接有一个电源。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦伟平，
申请(专利权)人：东莞市双平电源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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