一種用于快速制備SiC粉料的裝置制造方法及圖紙

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型專利技術(shù)提供了一種用于快速制備SiC粉料的裝置，包括：紅外測(cè)溫儀、上蓋、下蓋、提拉裝置、進(jìn)氣口、合成爐腔、副爐室、出氣口、感應(yīng)加熱裝置、石墨坩堝以及包圍在石墨坩堝外部的保溫材料，其中，所述提拉裝置可以替換為可升降托盤。通過使用提拉裝置或者可升降托盤，可以實(shí)現(xiàn)粉料合成后坩堝快速降溫，從而，提高SiC粉料合成效率以及設(shè)備的利用率。

A device for rapid preparation of SiC powder

Aiming at the problems existing in the prior art, the utility model provides a method for rapid preparation device, SiC powder including: infrared thermometer, the upper cover and the lower cover, lifting device, air inlet, synthesis furnace chamber, auxiliary furnace chamber, air outlet, induction heating device, Shi Mogan and Guo surrounded by insulation the external material, graphite crucible, the lifting device can be replaced by the lifting tray. By using the lifting device or the lifting tray, the crucible can be rapidly cooled after the powder is synthesized, thereby improving the synthesis efficiency of the SiC powder and the utilization ratio of the equipment.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種用于快速制備SiC粉料的裝置
本技術(shù)涉及一種高頻器件應(yīng)用領(lǐng)域，主要涉及一種用于快速制備SiC粉料的裝置。
技術(shù)介紹
作為第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料的一員，相對(duì)于常見Si和GaAs等半導(dǎo)體材料，碳化硅材料具有禁帶寬度大、載流子飽和遷移速度高，熱導(dǎo)率高、臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)高等諸多優(yōu)異的性質(zhì)。基于這些優(yōu)良的特性，碳化硅材料是制備高溫電子器件、高頻、大功率器件更為理想的材料。特別是在極端條件和惡劣條件下應(yīng)用時(shí)，SiC器件的特性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了Si器件和GaAs器件。同時(shí)SiC另一種寬禁帶半導(dǎo)體材料GaN最好的襯底材料，使用SiC襯底制備的GaN基白光LED發(fā)光效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的Si及藍(lán)寶石襯底。物理氣相傳輸方法（PVT）是目前制備SiC單晶最為常用的方法，其基本原理為SiC粉料升華生長(zhǎng)組分在籽晶上沉積生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)SiC單晶的生長(zhǎng)；目前，制備用于SiC單晶生長(zhǎng)的粉料的方法為使用Si粉和C粉混合物進(jìn)行自蔓延反應(yīng)合成，使用該方法合成溫度需高于上述自蔓延反應(yīng)的點(diǎn)火溫度（約1200℃），為使反應(yīng)充分進(jìn)行，通常會(huì)采用不低于1800℃的溫度合成，粉料合成完成后，在進(jìn)行下一個(gè)爐次的合成前需等待坩堝溫度降低至室溫。但是，常規(guī)的合成裝置在降溫階段，由于坩堝無法與保溫材料脫離，坩堝外側(cè)仍包裹保溫材料使降溫速度較慢，這會(huì)消耗大量的降溫時(shí)間，由此，導(dǎo)致了SiC粉料合成效率低及合成裝置利用率低等問題。因此，如何設(shè)計(jì)出一種合成效率高、降溫速度快的制備SiC粉料的裝置，成為目前急需解決的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本技術(shù)提供了一種用于快速制備SiC粉料的裝置，通過使用提拉裝置或者可升降托盤，可以實(shí)現(xiàn)粉料合成后坩堝快速降溫，從而，提高SiC粉料合成效率以及設(shè)備的利用率。為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)采用的技術(shù)方案為：一種用于快速制備SiC粉料的裝置，其特征在于，包括：紅外測(cè)溫儀、上蓋、下蓋、提拉裝置、進(jìn)氣口、合成爐腔、副爐室、出氣口、感應(yīng)加熱裝置、石墨坩堝以及包圍在石墨坩堝外壁的保溫材料，其中，所述副爐室為中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述合成爐腔的正上方，所述副爐室的直徑大于所述石墨坩堝的直徑，所述副爐室的高度大于所述石墨坩堝的高度，所述副爐室用于對(duì)所述石墨坩堝進(jìn)行整體降溫處理；所述提拉裝置安裝在所述上蓋的中間位置，底部與所述石墨坩堝的頂部為可拆卸固定連接，用于提拉所述石墨坩堝在豎直方向上移動(dòng)至所述副爐室；所述紅外測(cè)溫儀，用于測(cè)量所述石墨坩堝的溫度；所述石墨坩堝，放置在所述合成爐腔的內(nèi)部，用于SiC晶體的生長(zhǎng)；所述感應(yīng)加熱裝置，設(shè)置在所述合成爐腔的外部，用于加熱所述合成爐腔。進(jìn)一步的，所述提拉裝置為中空結(jié)構(gòu)的提拉桿，所述提拉桿上部設(shè)有出水口和進(jìn)水口，用于冷卻水的通入。進(jìn)一步的，所述提拉桿的頂部設(shè)有透明的測(cè)溫窗，所述石墨坩堝頂部的保溫材料設(shè)有測(cè)溫孔，用于連接所述紅外測(cè)溫儀與所述石墨坩堝；所述紅外測(cè)溫儀，用于捕捉所述石墨坩堝頂部輻射出的紅外光來測(cè)量所述石墨坩堝頂部的溫度。進(jìn)一步的，所述提拉裝置的底部設(shè)有石墨提拉頭，所述石墨提拉頭與所述石墨坩堝的頂部進(jìn)行可拆卸固定連接。進(jìn)一步的，所述提拉裝置與所述石墨坩堝的頂部的可拆卸固定連接方式，包括但不限于通過螺紋連接。進(jìn)一步的，所述提拉裝置可以替換為可升降托盤，所述可升降托盤固定安裝在所述石墨坩堝的底部，用于將所述石墨坩堝推入到所述副爐室。進(jìn)一步的，所述上蓋中間設(shè)有一個(gè)測(cè)溫窗，用于所述紅外測(cè)溫儀捕捉所述石墨坩堝頂部輻射出的紅外光來測(cè)量所述石墨坩堝頂部的溫度。進(jìn)一步的，所述副爐室設(shè)有水道、進(jìn)水口和出水口，用于冷卻水的通入。進(jìn)一步的，所述保溫材料為石墨氈。進(jìn)一步的，還包括真空泵，與所述出氣口連接。本技術(shù)的有益效果如下：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本技術(shù)提供了一種用于快速制備SiC粉料的裝置，通過使用提拉裝置或者可升降托盤，可以實(shí)現(xiàn)粉料合成后坩堝快速降溫，從而，提高SiC粉料合成效率以及設(shè)備的利用率。附圖說明圖1為本技術(shù)的包含提拉裝置的剖面示意圖。圖2為本技術(shù)的包含提拉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本技術(shù)的包含可升降托盤的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1、紅外測(cè)溫儀，2、提拉裝置，3、上蓋，4、副爐室，5、爐壁，6、感應(yīng)加熱線圈，7、側(cè)面和底部保溫材料，8、石墨坩堝，9、粉料，10、頂部保溫材料，11、出氣口，12、進(jìn)氣口，13、提拉裝置的出水口，14、提拉裝置的進(jìn)水口，15、副爐室的進(jìn)水口，16、副爐室的出水口，17、石墨提拉頭,18、側(cè)溫窗，19、可升降托盤，20、固定托盤，21、下蓋。具體實(shí)施方式為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本技術(shù)的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本技術(shù)，而不能理解為對(duì)本技術(shù)的限制。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本技術(shù)提供了一種用于快速制備SiC粉料的裝置，通過使用提拉裝置或者可升降托盤，可以實(shí)現(xiàn)粉料合成后坩堝快速降溫，從而，提高SiC粉料合成效率以及設(shè)備的利用率。本技術(shù)提供了一種用于快速制備SiC粉料的裝置，如圖1所示，包括：紅外測(cè)溫儀1、上蓋3、下蓋21、提拉裝置2、進(jìn)氣口12、合成爐腔、副爐室4、出氣口11、感應(yīng)加熱裝置6、石墨坩堝8以及包圍在石墨坩堝外部的保溫材料，所述副爐室，用于對(duì)所述石墨坩堝進(jìn)行整體降溫處理；所述提拉裝置，用于提拉所述石墨坩堝在豎直方向上移動(dòng)至所述副爐室；所述紅外測(cè)溫儀，用于測(cè)量所述石墨坩堝的溫度；所述石墨坩堝，放置在所述合成爐腔的內(nèi)部，用于SiC晶體的生長(zhǎng)；所述感應(yīng)加熱裝置6，設(shè)置在所述合成爐腔的外部，用于加熱所述合成爐腔。根據(jù)本技術(shù)的具體實(shí)施例，如圖1所示，所述副爐室為中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述合成爐腔的正上方，用于對(duì)所述石墨坩堝進(jìn)行整體降溫處理。根據(jù)本技術(shù)具體的一些實(shí)施例，所述副爐室的直徑大于所述石墨坩堝的直徑，所述副爐室的高度大于所述石墨坩堝的高度，以便于將所述石墨坩堝整體放置到所述副爐室內(nèi)部進(jìn)行降溫處理；所述副爐室設(shè)有水道、進(jìn)水口15和出水口16，用于冷卻水的通入。由此，可以實(shí)現(xiàn)粉料合成后所述石墨坩堝快速降溫，從而，提高SiC粉料合成效率以及設(shè)備的利用率。根據(jù)本技術(shù)的具體實(shí)施例，如圖1和2所示，所述提拉裝置，用于提拉所述石墨坩堝在豎直方向上移動(dòng)至所述副爐室。根據(jù)本技術(shù)具體的一些實(shí)施例，所述提拉裝置安裝在所述上蓋的中間位置，底部與所述石墨坩堝的頂部為可拆卸固定連接；進(jìn)一步的，所述提拉裝置的底部設(shè)有石墨提拉頭17，所述石墨提拉頭與所述石墨坩堝的頂部進(jìn)行可拆卸固定連接。優(yōu)選的，所述提拉裝置與所述石墨坩堝的頂部的可拆卸固定連接方式，包括但不限于通過螺紋連接。根據(jù)本技術(shù)具體的一些實(shí)施例，如圖2所示，所述提拉裝置為中空結(jié)構(gòu)的提拉桿，所述提拉桿上部設(shè)有出水口13和進(jìn)水口14，用于冷卻水的通入。由此，可以實(shí)現(xiàn)粉料合成后所述石墨坩堝快速降溫，從而，提高SiC粉料合成效率以及設(shè)備的利用率。根據(jù)本技術(shù)的具體實(shí)施例，原料9置于所述石墨坩堝的底部，所述石墨坩堝通過螺紋連接的固定方式與所述提拉裝置的石墨提拉頭固定連接。當(dāng)SiC粉料9合成后，開始沿著豎直方向向上提拉所述提拉裝置，所述石墨坩堝隨著所述提拉桿移動(dòng)而向上移動(dòng)，直到整個(gè)所述石墨坩堝進(jìn)入到所述副爐室，從而本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于快速制備SiC粉料的裝置，其特征在于，包括：紅外測(cè)溫儀、上蓋、下蓋、提拉裝置、進(jìn)氣口、合成爐腔、副爐室、出氣口、感應(yīng)加熱裝置、石墨坩堝以及包圍在石墨坩堝外壁的保溫材料，其中，所述副爐室為中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述合成爐腔的正上方，所述副爐室的直徑大于所述石墨坩堝的直徑，所述副爐室的高度大于所述石墨坩堝的高度，所述副爐室用于對(duì)所述石墨坩堝進(jìn)行整體降溫處理；所述提拉裝置安裝在所述上蓋的中間位置，底部與所述石墨坩堝的頂部為可拆卸固定連接，用于提拉所述石墨坩堝在豎直方向上移動(dòng)至所述副爐室；所述紅外測(cè)溫儀，用于測(cè)量所述石墨坩堝的溫度；所述石墨坩堝，放置在所述合成爐腔的內(nèi)部，用于SiC晶體的生長(zhǎng)；所述感應(yīng)加熱裝置，設(shè)置在所述合成爐腔的外部，用于加熱所述合成爐腔。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于快速制備SiC粉料的裝置，其特征在于，包括：紅外測(cè)溫儀、上蓋、下蓋、提拉裝置、進(jìn)氣口、合成爐腔、副爐室、出氣口、感應(yīng)加熱裝置、石墨坩堝以及包圍在石墨坩堝外壁的保溫材料，其中，所述副爐室為中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述合成爐腔的正上方，所述副爐室的直徑大于所述石墨坩堝的直徑，所述副爐室的高度大于所述石墨坩堝的高度，所述副爐室用于對(duì)所述石墨坩堝進(jìn)行整體降溫處理；所述提拉裝置安裝在所述上蓋的中間位置，底部與所述石墨坩堝的頂部為可拆卸固定連接，用于提拉所述石墨坩堝在豎直方向上移動(dòng)至所述副爐室；所述紅外測(cè)溫儀，用于測(cè)量所述石墨坩堝的溫度；所述石墨坩堝，放置在所述合成爐腔的內(nèi)部，用于SiC晶體的生長(zhǎng)；所述感應(yīng)加熱裝置，設(shè)置在所述合成爐腔的外部，用于加熱所述合成爐腔。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于快速制備SiC粉料的裝置，其特征在于，所述提拉裝置為中空結(jié)構(gòu)的提拉桿，所述提拉桿上部設(shè)有出水口和進(jìn)水口，用于冷卻水的通入。3.如權(quán)利要求2所述的一種用于快速制備SiC粉料的裝置，其特征在于，所述提拉桿的頂部設(shè)有透明的測(cè)溫窗，所述石墨坩堝頂部的保溫材料設(shè)有測(cè)溫孔，用于連接所述紅外測(cè)溫儀與所述石墨坩堝；所述紅外測(cè)溫儀，用于捕捉所述石墨坩堝頂部輻射出的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊昆，高宇，鄭清超，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河北同光晶體有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：河北,13