本發明公開一種導模法生長氧化鎵單晶的模具及生長方法。所述模具包括鏡像對稱設置的多塊隔板，所述多塊隔板通過固定部固定在一起，相鄰兩塊隔板之間具有狹縫；其中所述多塊指的是3塊以上。本發明中，模具具有呈鏡像對稱設置的多塊隔板，且相鄰兩塊隔板之間具有狹縫，這樣得到一種具有多條狹縫的模具，氧化鎵熔體可以通過多條狹縫并行上升到模具的頂部，由于表面張力大小與狹縫長度成正比，多條狹縫可以成倍提高總的表面張力，使得單位時間內通過毛細作用向上提拉的氧化鎵熔體總量成倍增多，確保了厚尺寸的氧化鎵單晶生長過程的持續和穩定，從而可以生長得到較厚的晶片，在厚度方向上一次可加工出的坯片數量增多，提高了生產效率。

技術領域

本發明涉及晶體生長設備領域，尤其涉及一種導模法生長氧化鎵單晶的模具及生長方法。

背景技術

單斜結構的氧化鎵(β-Ga₂O₃)晶體是一種新型的直接帶隙超寬禁帶半導體，其禁帶寬度約為4.9eV，擊穿電壓高達8MV/cm，是Si的20多倍，SiC和GaN的2倍以上，使得它的巴利加優值(εμEg³，相對于Si)高達3214.1，大約是SiC的10倍，GaN的4倍。這表明，使用β-Ga₂O₃研制的器件具有更小導通損耗和更高的功率轉換效率，有望在高壓、高功率器件中具有良好的應用。

目前，氧化鎵單晶作為唯一可以用熔體法生長的新一代寬禁帶半導體，可以通過浮區法、下降法、提拉法、導模法等標準單晶制備技術低成本高質量的制備大尺寸單晶。其中，導模法生長氧化鎵單晶，由于引入了模具限定、坩堝密封等措施，在大尺寸氧化鎵生長方面更容易實現氧化鎵原料的揮發控制，是目前最具潛力的生長方法。

然而，現有導模法生長的氧化鎵單晶一般為比較薄的板材，意味著這種方法生長的單晶在厚度方向可加工的坯片數量較少，相對于提拉法、下降法等柱形單晶的單次產出效率低。

因此，現有技術仍有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種導模法生長氧化鎵單晶的模具及生長方法，旨在解決現有生長的氧化鎵單晶為比較薄的板材，一次可加工出的坯片數量較少，導致生產效率較低的問題。

本發明的技術方案如下：

一種導模法生長氧化鎵單晶的模具，其中，所述模具包括鏡像對稱設置的多塊隔板，所述多塊隔板通過固定部固定在一起，相鄰兩塊隔板之間具有狹縫；其中所述多塊指的是3塊以上。

可選地，所述多塊隔板通過若干鉚釘貫穿固定在一起，相鄰兩塊隔板之間的鉚釘上繞有線圈或套有環形墊片，所述線圈或環形墊片用于控制所述狹縫的寬度。再進一步可選地，所述線圈為銥絲線圈或含銥的合金線圈。再進一步可選地，所述環形墊片為環形銥墊片或環形含銥的合金墊片。

可選地，相鄰兩塊隔板之間的狹縫的寬度為0.1-0.5mm。

進一步可選地，任意兩條狹縫的寬度相同。

可選地，任意單塊隔板的厚度與任意狹縫的寬度的比值為2:1-20:1。

可選地，所述多塊隔板中，除最外側兩塊隔板外，其余隔板的厚度相同。

可選地，所述多塊隔板中，任意兩塊隔板的厚度相同。

可選地，相鄰兩塊隔板之間通過焊接固定。

可選地，每塊隔板的底端均設置有可供原料流入狹縫的缺口。

可選地，每塊隔板均為銥隔板或含銥的合金隔板。

一種氧化鎵單晶的生長方法，其中，將本發明所述的模具置于裝有氧化鎵原料的坩堝中，將坩堝進行加熱，進行晶體的生長，得到厚尺寸的氧化鎵單晶。

可選地，所述氧化鎵單晶的厚度在10mm以上。