本實用新型涉及碳化硅單晶制造設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種SiC單晶生長爐溫度監(jiān)控裝置，具體涉及一種SiC單晶生長爐上方設(shè)置旋轉(zhuǎn)式溫度監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
作為第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料的一員，相對于常見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、臨界擊穿場強(qiáng)高等諸多優(yōu)異的性質(zhì)?；谶@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，SiC器件的特性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了Si器件和GaAs器件。同時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。
目前，現(xiàn)有技術(shù)中采用物理氣相傳輸法制備SiC。這種方法通常是將SiC顆粒裝入石墨坩堝的底部，在高溫下使SiC顆粒高溫升華，形成含有Si、Si2C或者SiC2等種類的蒸汽，這種蒸汽在籽晶的表面凝結(jié)，從而生長SiC。由于PVT生長爐由于射頻線圈、保溫材料以及生長條件等的限制，爐內(nèi)的溫度均勻性很難控制。然而生長SiC對于溫度均勻性的要求非常高,不均勻的籽晶溫度會引起各種位錯缺陷。傳統(tǒng)的生長爐中，溫度的監(jiān)控方法一般是將紅外測溫儀放置在生長爐的中心位置。然而由于爐體的不對稱型，籽晶各處的溫度會有一定的變化，只觀察籽晶中心溫度已經(jīng)不能滿足對于生長高質(zhì)量的SiC外延層的要求。
因此，如何設(shè)計一種能夠監(jiān)控籽晶各處溫度的溫度監(jiān)控裝置，成為本領(lǐng)域亟需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種SiC單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)式溫度監(jiān)控裝置，實現(xiàn)了籽晶各處溫度的監(jiān)控，為生長更高質(zhì)量的SiC單晶提供了條件，結(jié)構(gòu)簡易可靠、使用靈活。
為解決上述問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：
一種SiC單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)式溫度監(jiān)控裝置，其特征在于，包括：石墨坩堝、隔熱層、測溫孔、轉(zhuǎn)盤和紅外測溫儀，其中，所述隔熱層設(shè)置在石墨坩堝外圍，用于維持石墨坩堝內(nèi)的溫度，位于所述石墨坩堝上表面的所述隔熱層上設(shè)有多個所述測溫孔，所述轉(zhuǎn)盤位于所述隔熱層的上方，并且所述紅外測溫儀固定在轉(zhuǎn)盤上，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動過程中，所述紅外測溫儀與所述多個測溫孔中的每一個相對應(yīng)，用于通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤改變紅外測溫儀所監(jiān)控的測溫孔，從而觀察整個晶圓周圍的溫度變化。
進(jìn)一步的，所述的SiC單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)式溫度監(jiān)控的裝置，還包括外壁、RF線圈和籽晶。
進(jìn)一步的，所述籽晶位于石墨坩堝內(nèi)側(cè)上部。
進(jìn)一步的，所述隔熱層上的開孔，其形狀為圓形，沿圓周方向均勻分布在隔熱層上。
進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)盤位于外壁上方。
本實用新型的有益效果在于：
實現(xiàn)了不對稱生長爐內(nèi)籽晶各處溫度的檢測，提高了制備的SiC單晶質(zhì)量，結(jié)構(gòu)簡易可靠，使用靈活。
附圖說明
圖1為本實用新型一種SiC單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)式溫度監(jiān)控的裝置結(jié)構(gòu)圖。
其中，1、石墨坩堝 2、隔熱層 3、轉(zhuǎn)盤 4、紅外測溫儀 5、測溫孔 6、籽晶 7、生長的SiC單晶 8、RF線圈 9、外壁 10、SiC顆粒。
具體實施方式
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種SiC單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)式溫度監(jiān)控裝置，圖1為本實用新型一種SiC單晶生長爐上旋轉(zhuǎn)式溫度監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示, 包括：石墨坩堝1、隔熱層2、測溫孔5、轉(zhuǎn)盤3和紅外測溫儀4，其中，所述隔熱層2設(shè)置在石墨坩堝1外圍，用于維持石墨坩堝1內(nèi)的溫度，位于所述石墨坩堝1上表面的所述隔熱層2上設(shè)有多個所述測溫孔5，所述轉(zhuǎn)盤3位于所述隔熱層2的上方，并且所述紅外測溫儀4固定在轉(zhuǎn)盤3上，在轉(zhuǎn)盤3轉(zhuǎn)動過程中，所述紅外測溫儀4與所述多個測溫孔5中的每一個相對應(yīng)，用于通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤3改變紅外測溫儀4所監(jiān)控的測溫孔5，從而觀察整個晶圓周圍的溫度變化。
根據(jù)本實用新型的具體實施例，如圖1所示：外壁9在隔熱層2外部，RF線圈8纏繞在外壁上，用于在SiC單晶制備的過程中控制生長爐內(nèi)的熱場分布。
根據(jù)本實用新型的具體實施例，本實用新型中的籽晶6固定于坩堝1內(nèi)側(cè)上部，固定方式不受特別限制，允許采用任何適用方式來實現(xiàn)二者的連接，只要牢固即可，在SiC單晶制備過程中，SiC顆粒10受溫度影響而向上升華，與位于頂部的籽晶6反應(yīng)，得到生長的SiC單晶7。
根據(jù)本實用新型的具體實施例，本實用新型中測溫孔5至少為兩個，形狀、大小和分布狀態(tài)不受特別限制，只要能檢測圓晶周圍的溫度即可，優(yōu)選的，可以為圓形，沿圓周方向均勻分布在隔熱層上。
根據(jù)本實用新型的具體實施例，本實用新型中的轉(zhuǎn)盤3位于外壁9上方，在SiC單晶制備過程中，紅外測溫儀4隨著位于外壁9上方的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，檢測到各個測溫孔5的溫度，從而觀察到整個晶圓周圍的變化。
綜上所述本實用新型的SiC單晶生長爐上旋轉(zhuǎn)式溫度監(jiān)控裝置實用性高，實現(xiàn)了不對稱生長爐內(nèi)籽晶各處溫度的檢測，提高了制備的SiC單晶質(zhì)量，結(jié)構(gòu)簡易可靠，使用靈活。
以上對本實用新型所提供的一種SiC單晶生長爐的旋轉(zhuǎn)式溫度監(jiān)控裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了實施例對本申請的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本申請的限制。