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申请/专利权人：硅电子股份公司

摘要：用于尤其是通过柴可拉斯基法生产从熔体中生长出来的导电块状β‑Ga2O3单晶的方法和设备。为了生长高导电率、大直径大于一英寸并结合长度超过25mm的β‑Ga2O3单晶7，为生长炉提供在1μm至3μm的近红外谱区中具有低辐射反射率R的内隔热件8，其降低了返回到正在生长的单晶7的热反射，并因此增加了从正在生长的单晶7的热耗散。低反射率可以通过高发射率或高透射率来实现。此外，β‑Ga2O3单晶7以随着生长的进行动态地降低的速率生长，以动态地降低结晶潜热和将从正在生长的单晶7耗散的热量。

主权项：1.一种用于通过柴可拉斯基法生产具有预定的圆柱直径D和圆柱长度L的导电块状β-Ga2O3单晶的方法，所述方法包括以下步骤：i为生长腔提供生长炉1，所述生长炉1包括在其中具有Ga2O3起始材料4的贵金属坩埚3、从四周环绕所述坩埚3并具有自由空间以容纳正在生长的块状β-Ga2O3单晶7的隔热件6、以及用于加热所述坩埚3并在晶体生长期间控制熔体温度的感应RF线圈9，其中所述RF线圈9由RF发生器供电，而正在生长的晶体7通过晶种10、晶种保持件11和提拉杆12被固定到平移和旋转机构上；ii向所述Ga2O3起始材料4提供在所述Ga2O3单晶7中形成浅施主的掺杂剂；iii向所述生长腔并由此向所述生长炉1提供生长气氛2，所述生长气氛2包含与至少一种非还原性气体混合的氧气；iv通过所述RF线圈9加热具有所述Ga2O3起始材料4的所述坩埚3，随后熔化所述Ga2O3起始材料4；v将取向的所述晶种10浸入熔化的所述起始材料4中；vi以平移速率TR将所述晶种10向上提拉，以实现预定的生长速率V，同时以旋转速率R旋转；vii在提拉的同时，将所述晶种的直径扩大到所述单晶7的最终圆柱直径D；viii将具有所述圆柱直径D的所述单晶7提拉至预定的圆柱长度L；ix将所述单晶7与熔体分离，以及x将带有生长出的所述单晶7的所述生长炉1冷却至室温，其特征在于，-步骤i包括附加地为所述生长炉1提供在1μm至3μm的近红外谱区中具有低辐射反射率R的内隔热件8，以降低返回至正在生长的所述单晶7的热反射，并由此增加从正在生长的所述单晶7的热耗散；以及-从放晶种到分离的提拉所述单晶7的步骤vi、vii和viii包括从生长开始时的1mmh至10mmh的初始生长速率V1到当所述单晶7已经达到预定的圆柱长度L时、生长结束时的0.2mmh至1mmh的最终生长速率V2的所述生长速率V的动态降低，以随着所述生长的进行动态地降低结晶潜热以及动态地降低将从正在生长的所述单晶7耗散的热量。

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权利要求：

百度查询： 硅电子股份公司 用于生产导电块状β-GA₂O₃单晶的方法和设备以及导电块状β-GA₂O₃单晶