Bridgman晶體生長(zhǎng)爐

CY-OTF-1200X-S-VT-BMGH是一款小型的1100℃布里奇曼單晶生長(zhǎng)爐，配有2英寸的石英管，精密提拉機(jī)。用于在氣氛保護(hù)環(huán)境下或密封石英坩堝環(huán)境下生長(zhǎng)小尺寸的晶體。 

Bridgeman法晶體生長(zhǎng)過(guò)程

把晶體生長(zhǎng)的原料裝入合適的容器中，在具有單向溫度梯度的Bridgman晶體生長(zhǎng)爐內(nèi)進(jìn)行生長(zhǎng)。Bridgman晶體生長(zhǎng)爐通常采用管式結(jié)構(gòu)，為３個(gè)區(qū)域（加熱區(qū)、梯度區(qū)和冷卻區(qū)）。加熱區(qū)的溫度高于晶體的熔點(diǎn)，冷卻區(qū)低于晶體熔點(diǎn)，梯度區(qū)的溫度逐漸由加熱區(qū)溫度過(guò)渡到冷卻區(qū)溫度，形成一維的溫度梯度。首先將坩堝置于加熱區(qū)進(jìn)行熔化，并在一定的過(guò)熱度下恒溫一段時(shí)間，獲得均勻的過(guò)熱熔體。然后通過(guò)爐體的運(yùn)動(dòng)或坩堝的移動(dòng)使坩堝由加熱區(qū)穿過(guò)梯度區(qū)向冷卻區(qū)運(yùn)動(dòng)。坩堝進(jìn)入梯度區(qū)后熔體發(fā)生定向冷卻，首先達(dá)到低于熔點(diǎn)溫度的部分發(fā)生結(jié)晶，并隨著坩堝的連續(xù)運(yùn)動(dòng)而冷卻，結(jié)晶界面沿著與其運(yùn)動(dòng)相反的方向定向生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)晶體生長(zhǎng)過(guò)程的連續(xù)進(jìn)行。

圖１　Bridgman法晶體生長(zhǎng)的基本原理

（ａ）基本結(jié)構(gòu)；            （ｂ）溫度分布。

Bridgman法晶體生長(zhǎng)一般分為：

垂直Bridgman法

（圖１.所示）坩堝軸線與重力場(chǎng)方向平行，高溫區(qū)在上方，低溫區(qū)在下方，坩堝從上向下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)晶體生長(zhǎng)。該方法是*常見的Bridgman法，稱為垂直Bridgman法。

水平Bridgman法

水平Bridgman法其溫度梯度（坩堝軸線）方向垂直于重力場(chǎng)。垂直Bridgman法利于獲得圓周方向?qū)ΨQ的溫度場(chǎng)和對(duì)流模式，從而使所生長(zhǎng)的晶體具有軸對(duì)稱的性質(zhì)；而水平Bridgman法的控制系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，并能夠在結(jié)晶界面前沿獲得較強(qiáng)的對(duì)流，進(jìn)行晶體生長(zhǎng)行為控制。同時(shí)，水平Bridgman法還有利于控制爐膛與坩堝之間的對(duì)流換熱，獲得更高的溫度梯度。此外，也有人采用坩堝軸線與重力場(chǎng)成一定角度的傾斜Bridgman法進(jìn)行晶體生長(zhǎng)。而垂直Bridgman法也可采用從上向下生長(zhǎng)的方式。

技術(shù)參數(shù)