本发明提供了一种碳化硅单晶体生长装置及其方法，包括反应装置组件、提升装置组件和气压控制组件，在气压控制组件内设置调节装置组件，第一气泵将惰性气体充入储气瓶，第三感应线圈对惰性气体进行加热，开启第一控制阀将储气瓶内加热的惰性气体输入到装置内部，改善了现有的PVT法温度场变化导致的晶体生长缺陷过多的问题，在提升装置组件中设置电机、减速机、连接块、丝杆、第二斜面齿轮和第三斜面齿轮，电机带动第三斜面齿轮转动，第三斜面齿轮带动第二斜面齿轮转动，第二斜面齿轮啮合丝杆，丝杆带动连接块向上运动，连接块带动籽晶托平台装置向上平稳运动，从而使碳化硅单晶体生长装置具有了保持籽晶所在的温区稳定，晶体生长速度块的效果。
反应装置组件，所述反应装置组件包括反应炉、第一感应线圈、原料、籽晶托平台装置和保温层；
其中，所述第一感应线圈设置于所述反应炉的外侧，所述原料设置于所述反应炉的内部，所述反应炉的顶部开设有第一通孔，所述第一通孔的一侧开设有第二凹槽，所述籽晶托平台装置分别安装于所述第一通孔和所述第二凹槽的内部，所述反应炉设置于所述保温层的内部，所述籽晶托平台装置包括连接柱、籽晶托、限位块、第二感应线圈、连接座和第一滚珠，所述连接柱安装于所述第一通孔的内部，所述籽晶托安装于所述连接柱的底部，所述限位块安装于所述连接柱的一侧，所述第二感应线圈设置于所述限位块的外侧，所述连接座安装于所述连接柱的顶部，所述连接座的内壁表面开设有第一凹槽，所述第一凹槽的内部设置有第一滚珠；
提升装置组件，所述提升装置组件包括装置组件壳体、轴承、第一转轴、第一斜面齿轮、第二斜面齿轮、第三斜面齿轮、第二转轴、减速机、电机、丝杆、连接块、隔热块和第二滚珠；
其中，所述装置组件壳体安装于所述保温层的顶部，所述轴承安装于所述装置组件壳体的一侧，所述第一转轴、所述第一斜面齿轮、所述第二斜面齿轮、所述第三斜面齿轮、所述第二转轴、所述减速机和所述电机从左至右依次设置于所述装置组件壳体的内部，所述第一转轴的一端安装于所述轴承的内部，所述第一转轴的另一端安装于所述第一斜面齿轮的内部，所述第一斜面齿轮的齿面与所述第二斜面齿轮的齿面一侧啮合，所述第三斜面齿轮的齿面与所述第二斜面齿轮的齿面另一侧啮合，所述第二转轴的一端安装于所述第三斜面齿轮的内部，所述第二转轴的另一端安装于所述减速机的一侧，所述丝杆自上而下依次贯通所述第二斜面齿轮、所述装置组件壳体和所述保温层，所述连接块安装于所述丝杆的底部，所述连接块的表面开设有第五凹槽，所述第二斜面齿轮的底部开设有第四凹槽，所述装置组件壳体的内壁底部开设有第三凹槽，所述第三凹槽与所述第四凹槽之间设置有第二滚珠，所述隔热块设置于所述丝杆和所述装置组件壳体与所述保温层之间；
气压控制组件，所述气压控制组件包括压力室、压力表和调节装置组件；
其中，所述反应装置组件设置于所述压力室的内部，所述压力表设置于所述压力室的一侧，所述压力表用于检测所述压力室内部的压力大小，所述调节装置组件安装于所述压力室的底部，所述调节装置组件包括调节装置壳体、第一气泵、气体存储装置、第二气泵、单向阀、第一连接管、第一控制阀、第二连接管、第三连接管和第二控制阀，所述第一气泵、所述气体存储装置和所述第二气泵从左至右依次安装于所述调节装置壳体的内部，所述气体存储装置包括储气瓶、第三感应线圈和隔热层，所述单向阀设置于所述第一气泵的一侧，所述第三连接管的一端从左至右依次贯通连接所述第一气泵、所述单向阀和所述隔热层与所述储气瓶连通，所述第一控制阀设置于所述第一气泵的上方，所述第一连接管的一端与所述储气瓶连通，所述第一连接管的另一端依次贯通连接所述隔热层、所述第一控制阀、所述调节装置壳体、所述压力室和所述保温层，所述第二控制阀设置于所述第二气泵的上方，所述第二连接管的一端依次贯通连接所述调节装置壳体、所述第二气泵、所述第二控制阀、所述压力室和所述保温层。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶体生长装置，其特征在于：所述反应炉、所述连接柱和所述限位块的材料为石墨，所述反应炉的剖面形状为梯形，所述反应炉的底部为高温区，所述反应炉的顶部为低温区。
3.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶体生长装置，其特征在于：所述第一感应线圈用于加热所述反应炉，所述第二感应线圈用于加热所述连接柱，所述第三感应线圈用于加热所述储气瓶，所述连接柱的外壁与所述第一通孔的内壁间隙配合，所述限位块的外壁与所述第一凹槽的内壁之间间隙配合。
4.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶体生长装置，其特征在于：所述第一斜面齿轮和所述第三斜面齿轮的形状和大小均一致，所述第一斜面齿轮和所述第三斜面齿轮呈对称设置，所述第二斜面齿轮与所述丝杆螺纹连接，所述隔热块与所述丝杆螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶体生长装置，其特征在于：所述第一凹槽与所述第五凹槽的形状和大小均一致，所述第一凹槽和所述第五凹槽为环形槽，所述第一滚珠设置于所述第一凹槽和所述第五凹槽之间，所述第一凹槽和所述第五凹槽的形状与所述第一滚珠的形状相适配。
6.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶体生长装置，其特征在于：所述第一连接管靠近所述保温层的一端用于同时与所述压力室和所述保温层连通，所述第二连接管靠近所述保温层的一端用于同时与所述压力室和所述保温层连通。
7.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶体生长装置，其特征在于：所述第一气泵用于通过第三连接管将惰性气体充入所述储气瓶，所述第二气泵用于通过所述第二连接管排空所述压力室和所述反应装置组件内部的空气。
8.根据权利要求1所述的一种碳化硅单晶体生长装置，其特征在于：所述第二感应线圈用于保持所述连接柱的温度与所述反应炉上方的温度一致。
9.一种碳化硅单晶体生长方法，应用于如权利要求1-8所述的一种碳化硅单晶体生长装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1，填充原料，将原料填充至反应炉的底部，将籽晶安装到籽晶托；
S2，第一次抽真空，打开第二控制阀，开启第二气泵，通过第二连接管将压力室、反应装置组件和提升装置组件内部的空气排出，通过观察气压表，在压力室真空度为0.05mPa-
S3，填充保护气体，开启第一气泵，将惰性气体充入储气瓶，第三感应线圈将惰性气体加热到1000-2000摄氏度，打开第一感应线圈和第二感应线圈，将第二感应线圈的温度升高为1000-1200摄氏度，反应炉的上方温度为1000-1200摄氏度，反应炉的下方温度为2000-
2300摄氏度，打开第一控制阀，将储气瓶内的惰性气体充入压力室和反应装置组件，保持压力室内惰性气体的气体压力为1000mbar；
S4，生长控制，开启电机，通过减速机减速并带动第二转轴转动，第二转轴带动第三斜面齿轮转动，第三斜面齿轮带动第二齿轮转动，第二斜面齿轮带动丝杆向上运动，丝杆通过连接块带动籽晶托平台装置向上运动，使籽晶在生长的过程中始终保持籽晶所在的温区，反应炉内部的温场保持稳定，开启第二控制阀，将压力室的压力降低至20mbar，保持30h；
S5，升压，打开第一控制阀，将储气瓶内的惰性气体充入压力室和反应装置组件，保持压力室内惰性气体的气体压力为60mbar，保持20h；
S6，冷却，将压力和温度逐渐降至室温，得到碳化硅单晶体。
一种碳化硅单晶体生长装置及其方法
技术领域
[0001] 本发明涉碳化硅晶体生长技术领域，具体涉及一种碳化硅单晶体生长装置及其方法。
背景技术
[0002] 碳化硅单晶是最重要的第三代半导体材料之一，因其具有禁带宽度大、饱和电子迁移率高、击穿场强大、热导率高等优异性质，而被广泛应用于电力电子、射频器件、光电子器件等领域，PVT法生长碳化硅单晶的生长过程在密闭的石墨坩埚中进行，但是这种方法存在几个问题：1，对反应区域的惰性气体进行压力调节时由于外部的惰性气体与反应区域的惰性气体温差过大，导致在进行压力调节时反应区域内部的温度梯度被破坏，从而导致碳化硅晶体出现微管数目增多以及小角度晶界位错和层错等缺陷，导致生成的碳化硅晶体的品质下降；2，籽晶在生长过程中会与原料区之间的间距缩短，导致籽晶所在的温区出现变化，从而导致晶体生长速度变慢。
发明内容
[0003] 本发明实施例提供了一种碳化硅单晶体生长装置及其方法，通过增加提升装置组件和气压控制组件，改善了现有的PVT法生长碳化硅单晶存在的调节压力导致温度场变化导致的晶体生长缺陷过多以及籽晶所在的温区出现变化，从而导致晶体生长速度变慢的问题。
[0004] 鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：
[0005] 一种碳化硅单晶体生长装置，包括：
[0006] 反应装置组件，所述反应装置组件包括反应炉、第一感应线圈、原料、籽晶托平台装置和保温层；
[0007] 其中，所述第一感应线圈设置于所述反应炉的外侧，所述原料设置于所述反应炉的内部，所述反应炉的顶部开设有第一通孔，所述第一通孔的一侧开设有第二凹槽，所述籽晶托平台装置分别安装于所述第一通孔和所述第二凹槽的内部，所述反应炉设置于所述保温层的内部，所述籽晶托平台装置包括连接柱、籽晶托、限位块、第二感应线圈、连接座和第一滚珠，所述连接柱安装于所述第一通孔的内部，所述籽晶托安装于所述连接柱的底部，所述限位块安装于所述连接柱的一侧，所述第二感应线圈设置于所述限位块的外侧，所述连接座安装于所述连接柱的顶部，所述连接座的内壁表面开设有第一凹槽，所述第一凹槽的内部设置有第一滚珠；
[0008] 提升装置组件，所述提升装置组件包括装置组件壳体、轴承、第一转轴、第一斜面齿轮、第二斜面齿轮、第三斜面齿轮、第二转轴、减速机、电机、丝杆、连接块、隔热块和第二滚珠；
[0009] 其中，所述装置组件壳体安装于所述保温层的顶部，所述轴承安装于所述装置组件壳体的一侧，所述第一转轴、所述第一斜面齿轮、所述第二斜面齿轮、所述第三斜面齿轮、所述第二转轴、所述减速机和所述电机从左至右依次设置于所述装置组件壳体的内部，所述第一转轴的一端安装于所述轴承的内部，所述第一转轴的另一端安装于所述第一斜面齿轮的内部，所述第一斜面齿轮的齿面与所述第二斜面齿轮的齿面一侧啮合，所述第三斜面齿轮的齿面与所述第二斜面齿轮的齿面另一侧啮合，所述第二转轴的一端安装于所述第三斜面齿轮的内部，所述第二转轴的另一端安装于所述减速机的一侧，所述丝杆自上而下依次贯通所述第二斜面齿轮、所述装置组件壳体和所述保温层，所述连接块安装于所述丝杆的底部，所述连接块的表面开设有第五凹槽，所述第二斜面齿轮的底部开设有第四凹槽，所述装置组件壳体的内壁底部开设有第三凹槽，所述第三凹槽与所述第四凹槽之间设置有第二滚珠，所述隔热块设置于所述丝杆和所述装置组件壳体与所述保温层之间；
[0010] 气压控制组件，所述气压控制组件包括压力室、压力表和调节装置组件；
[0011] 其中，所述反应装置组件设置于所述压力室的内部，所述压力表设置于所述压力室的一侧，所述压力表用于检测所述压力室内部的压力大小，所述调节装置组件安装于所述压力室的底部，所述调节装置组件包括调节装置壳体、第一气泵、气体存储装置、第二气泵、单向阀、第一连接管、第一控制阀、第二连接管、第三连接管和第二控制阀，所述第一气泵、所述气体存储装置和所述第二气泵从左至右依次安装于所述调节装置壳体的内部，所述气体存储装置包括储气瓶、第三感应线圈和隔热层，所述单向阀设置于所述第一气泵的一侧，所述第三连接管的一端从左至右依次贯通连接所述第一气泵、所述单向阀和所述隔热层与所述储气瓶连通，所述第一控制阀设置于所述第一气泵的上方，所述第一连接管的一端与所述储气瓶连通，所述第一连接管的另一端依次贯通连接所述隔热层、所述第一控制阀、所述调节装置壳体、所述压力室和所述保温层，所述第二控制阀设置于所述第二气泵的上方，所述第二连接管的一端依次贯通连接所述调节装置壳体、所述第二气泵、所述第二控制阀、所述压力室和所述保温层。
[0012] 为了更好的实现本发明技术方案，还采用了如下技术措施。
[0013] 进一步的，所述反应炉、所述连接柱和所述限位块的材料为石墨，所述反应炉的剖面形状为梯形，所述反应炉的底部为高温区，所述反应炉的顶部为低温区。
[0014] 进一步的所述第一感应线圈用于加热所述反应炉，所述第二感应线圈用于加热所述连接柱，所述第三感应线圈用于加热所述储气瓶，所述连接柱的外壁与所述第一通孔的内壁间隙配合，所述限位块的外壁与所述第一凹槽的内壁之间间隙配合。
[0015] 进一步的，所述第一斜面齿轮和所述第三斜面齿轮的形状和大小均一致，所述第一斜面齿轮和所述第三斜面齿轮呈对称设置，所述第二斜面齿轮与所述丝杆螺纹连接，所述隔热块与所述丝杆螺纹连接。
[0016] 进一步的，所述第一凹槽与所述第五凹槽的形状和大小均一致，所述第一凹槽和所述第五凹槽为环形槽，所述第一滚珠设置于所述第一凹槽和所述第五凹槽之间，所述第一凹槽和所述第五凹槽的形状与所述第一滚珠的形状相适配。
[0017] 进一步的，所述第一连接管靠近所述保温层的一端用于同时与所述压力室和所述保温层连通，所述第二连接管靠近所述保温层的一端用于同时与所述压力室和所述保温层连通。
[0018] 进一步的，所述第一气泵用于通过第三连接管将惰性气体充入所述储气瓶，所述第二气泵用于通过所述第二连接管排空所述压力室和所述反应装置组件内部的空气。
[0019] 进一步的，所述第二感应线圈用于保持所述连接柱的温度与所述反应炉上方的温度一致。
[0020] 一种碳化硅单晶体生长方法，包括以下步骤：
[0021] S1，填充原料，将原料填充至反应炉的底部，将籽晶安装到籽晶托；
[0022] S2，第一次抽真空，打开第二控制阀，开启第二气泵，通过第二连接管将压力室、反应装置组件和提升装置组件内部的空气排出，通过观察气压表，在压力室真空度为0.05mPa-0.1mPa时关闭第二控制阀，关闭第二气泵；
[0023] S3，填充保护气体，开启第一气泵，将惰性气体充入储气瓶，第三感应线圈将惰性气体加热到1000-2000摄氏度，打开第一感应线圈和第二感应线圈，将第二感应线圈的温度升高为1000-1200摄氏度，反应炉的上方温度为1000-1200摄氏度，反应炉的下方温度为2000-2300摄氏度，打开第一控制阀，将储气瓶内的惰性气体充入压力室和反应装置组件，保持压力室内惰性气体的气体压力为1000mbar；
[0024] S4，生长控制，开启电机，通过减速机减速并带动第二转轴转动，第二转轴带动第三斜面齿轮转动，第三斜面齿轮带动第二齿轮转动，第二斜面齿轮带动丝杆向上运动，丝杆通过连接块带动籽晶托平台装置向上运动，使籽晶在生长的过程中始终保持籽晶所在的温区，反应炉内部的温场保持稳定，开启第二控制阀，将压力室的压力降低至20mbar，保持30h；
[0025] S5，升压，打开第一控制阀，将储气瓶内的惰性气体充入压力室和反应装置组件，保持压力室内惰性气体的气体压力为60mbar，保持20h；
[0026] S6，冷却，将压力和温度逐渐降至室温，得到碳化硅单晶体。
[0027] 相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：
[0028] 1、通过设置气压控制组件，并在气压控制组件内设置调节装置组件，第一气泵将惰性气体充入储气瓶，第三感应线圈对惰性气体进行加热，开启第一控制阀将储气瓶内加热的惰性气体输入到装置内部，改善了现有的PVT法生长碳化硅单晶存在的调节压力导致温度场变化导致的晶体生长缺陷过多的问题。
[0029] 2、通过设置提升装置组件，在提升装置组件中设置电机、减速机、连接块、丝杆、第二斜面齿轮和第三斜面齿轮，减速机将电机的转速降低后提升扭矩，提升电机传输的稳定性，带动第三斜面齿轮转动，第三斜面齿轮带动第二斜面齿轮转动，第二斜面齿轮啮合丝杆，带动丝杆向上运动，丝杆带动连接块向上运动，连接块带动籽晶托平台装置向上平稳运动，从而使碳化硅单晶体生长装置具有了保持籽晶所在的温区稳定，晶体生长速度块的效果。
[0030] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
[0031] 图1为本发明实施例公开的碳化硅单晶体生长装置剖视结构示意图；
[0032] 图2为本发明实施例公开的反应炉俯视结构示意图；
[0033] 图3为图1中A处结构示意图；
[0034] 图4为图1中B处结构示意图；
[0035] 图5为图1中C处结构示意图；
[0036] 图6为本发明实施例公开的一种碳化硅单晶体生长方法流程示意图。
[0037] 附图标记：
[0038] 1-反应装置组件；101-反应炉；102-第一感应线圈；103-原料；104-籽晶托平台装置；10401-连接柱；10402-籽晶托；10403-限位块；10404-第二感应线圈；10405-连接座；10406-第一凹槽；10407-第一滚珠；105-保温层；106-第一通孔；107-第二凹槽；2-提升装置组件；201-装置组件壳体；202-轴承；203-第一转轴；204-第一斜面齿轮；205-第二斜面齿轮；206-第三斜面齿轮；207-第二转轴；208-减速机；209-电机；2010-丝杆；2011-连接块；
2012-第三凹槽；2013-第四凹槽；2014-第五凹槽；2015-隔热块；2016-第二滚珠；3-气压控制组件；301-压力室；302-压力表；303-调节装置组件；30301-调节装置壳体；30302-第一气泵；30303-气体存储装置；3030301-储气瓶；3030302-第三感应线圈；3030303-隔热层；
30304-第二气泵；30305-单向阀；30306-第一连接管；30307-第一控制阀；30308-第二连接管；30309-第三连接管；303010-第二控制阀。
具体实施例
[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0040] 参照附图1-5所示，反应装置组件1，所述反应装置组件1包括反应炉101、第一感应线圈102、原料103、籽晶托平台装置104和保温层105，其中，所述第一感应线圈102设置于所述反应炉101的外侧，所述第一感应线圈102用于加热所述反应炉101，第一感应线圈102根据在反应炉101表面的分布不同对反应炉101加热温度不一致，在反应炉101内部形成温度场，所述原料103设置于所述反应炉101的内部，所述反应炉101的顶部开设有第一通孔106，所述第一通孔106的一侧开设有第二凹槽107，所述籽晶托平台装置104分别安装于所述第一通孔106和所述第二凹槽107的内部，所述反应炉101设置于所述保温层105的内部，所述籽晶托平台装置104包括连接柱10401、籽晶托10402、限位块10403、第二感应线圈10404、连接座10405和第一滚珠10407，所述连接柱10401安装于所述第一通孔106的内部，所述籽晶托10402安装于所述连接柱10401的底部，所述限位块10403安装于所述连接柱10401的一侧，所述第二感应线圈10404设置于所述限位块10403的外侧，所述第二感应线圈10404用于加热所述连接柱10401，所述连接座10405安装于所述连接柱10401的顶部，所述连接座10405的内壁表面开设有第一凹槽10406，所述第一凹槽10406的内部设置有第一滚珠
10407，提升装置组件2，所述提升装置组件2包括装置组件壳体201、轴承202、第一转轴203、第一斜面齿轮204、第二斜面齿轮205、第三斜面齿轮206、第二转轴207、减速机208、电机
209、丝杆2010、连接块2011、隔热块2015和第二滚珠2016，其中，所述装置组件壳体201安装于所述保温层105的顶部，所述轴承202安装于所述装置组件壳体201的一侧，所述第一转轴
203、所述第一斜面齿轮204、所述第二斜面齿轮205、所述第三斜面齿轮206、所述第二转轴
207、所述减速机208和所述电机209从左至右依次设置于所述装置组件壳体201的内部，所述第一斜面齿轮204和所述第三斜面齿轮206的形状和大小均一致，所述第一斜面齿轮204和所述第三斜面齿轮206呈对称设置，所述第二斜面齿轮205与所述丝杆2010螺纹连接，所述隔热块2015与所述丝杆2010螺纹连接，所述第一转轴203的一端安装于所述轴承202的内部，所述第一转轴203的另一端安装于所述第一斜面齿轮204的内部，所述第一斜面齿轮204的齿面与所述第二斜面齿轮205的齿面一侧啮合，所述第三斜面齿轮206的齿面与所述第二斜面齿轮205的齿面另一侧啮合，所述第二转轴207的一端安装于所述第三斜面齿轮206的内部，所述第二转轴207的另一端安装于所述减速机208的一侧，所述丝杆2010自上而下依次贯通所述第二斜面齿轮205、所述装置组件壳体201和所述保温层105，所述连接块2011安装于所述丝杆2010的底部，所述连接块2011的表面开设有第五凹槽2014，所述第二斜面齿轮205的底部开设有第四凹槽2013，所述装置组件壳体201的内壁底部开设有第三凹槽
2012，所述第三凹槽2012与所述第四凹槽2013之间设置有第二滚珠2016，所述隔热块2015设置于所述丝杆2010和所述装置组件壳体201与所述保温层105之间，气压控制组件3，所述气压控制组件3包括压力室301、压力表302和调节装置组件303，其中，所述反应装置组件1设置于所述压力室301的内部，所述压力表302设置于所述压力室301的一侧，所述压力表
302用于检测所述压力室301内部的压力大小，所述调节装置组件303安装于所述压力室301的底部，所述调节装置组件303包括调节装置壳体30301、第一气泵30302、气体存储装置
30303、第二气泵30304、单向阀30305、第一连接管30306、第一控制阀30307、第二连接管
30308、第三连接管30309和第二控制阀303010，所述第一气泵30302、所述气体存储装置
30303和所述第二气泵30304从左至右依次安装于所述调节装置壳体30301的内部，所述气体存储装置30303包括储气瓶3030301、第三感应线圈3030302和隔热层3030303，所述单向阀30305设置于所述第一气泵30302的一侧，所述第三连接管30309的一端从左至右依次贯通连接所述第一气泵30302、所述单向阀30305和所述隔热层3030303与所述储气瓶3030301连通，所述第一控制阀30307设置于所述第一气泵30302的上方，所述第一连接管30306的一端与所述储气瓶3030301连通，所述第一连接管30306的另一端依次贯通连接所述隔热层
3030303、所述第一控制阀30307、所述调节装置壳体30301、所述压力室301和所述保温层
105，所述第二控制阀303010设置于所述第二气泵30304的上方，所述第二连接管30308的一端依次贯通连接所述调节装置壳体30301、所述第二气泵30304、所述第二控制阀303010、所述压力室301和所述保温层105，所述第一气泵30302用于通过第三连接管30309将惰性气体充入所述储气瓶3030301，所述第二气泵30304用于通过所述第二连接管30308排空所述压力室301和所述反应装置组件1内部的空气，所述第一连接管30306靠近所述保温层105的一端用于同时与所述压力室301和所述保温层105连通，所述第二连接管30308靠近所述保温层105的一端用于同时与所述压力室301和所述保温层105连通，第一气泵30302将惰性气体充入储气瓶3030301，第三感应线圈3030302对惰性气体进行加热，开启第一控制阀30307将储气瓶3030301内加热的惰性气体输入到装置内部，改善了现有的PVT法生长碳化硅单晶存在的调节压力导致温度场变化导致的晶体生长缺陷过多的问题，减速机208将电机209的转速降低后提升扭矩，提升电机209传输的稳定性，带动第三斜面齿轮206转动，第三斜面齿轮
206带动第二斜面齿轮205转动，第二斜面齿轮205啮合丝杆2010，带动丝杆2010向上运动，丝杆2010带动连接块2011向上运动，连接块2011带动籽晶托平台装置104向上平稳运动，从而使碳化硅单晶体生长装置具有了保持籽晶所在的温区稳定，晶体生长速度块的效果。
[0041] 本发明实施例还通过以下技术方案进行实现。
[0042] 参照附图1所示，在本发明实施例中，所述反应炉101、所述连接柱10401和所述限位块10403的材料为石墨，所述反应炉101的剖面形状为梯形，所述反应炉101的底部为高温区，所述反应炉101的顶部为低温区，所述第二感应线圈10404用于保持所述连接柱10401的温度与所述反应炉101上方的温度一致。
[0043] 在本实施例中，反应炉101内壁底部设置的原料103，原料103在加入升华过程中沿着反应炉101的内壁向顶部中心区域靠近，引导气相组分的输运方向，实现晶体的持续生长，第一感应线圈102和第二感应线圈10404分别同时对反应炉101和连接柱10401加热，反应炉101顶部的温度与连接柱10401的温度保持一致，在连接柱10401的上升过程中，尽可能不影响反应炉101顶部的温度变化，从而使碳化硅单晶体生长装置具有了保持籽晶所在的温区稳定，晶体生长缺陷少的效果。
[0044] 参照附图1所示，在本实施例中，所述第三感应线圈3030302用于加热所述储气瓶3030301，所述连接柱10401的外壁与所述第一通孔106的内壁间隙配合，所述限位块10403的外壁与所述第一凹槽10406的内壁之间间隙配合。
[0045] 在本实施例中，在惰性气体充入储气瓶3030301后，通过第三感应线圈3030302对储气瓶3030301进行加热升温将惰性气体的温度提升，在加热后的惰性气体进入到碳化硅单晶体生长装置内部后不改变碳化硅单晶体生长装置内部的温度场，从而使碳化硅单晶体生长装置具有了保持籽晶所在的温区稳定，晶体生长缺陷少的效果。
[0046] 参照附图1-5所示，所述第一凹槽10406与所述第五凹槽2014的形状和大小均一致，所述第一凹槽10406和所述第五凹槽2014为环形槽，所述第一滚珠10407设置于所述第一凹槽10406和所述第五凹槽2014之间，所述第一凹槽10406和所述第五凹槽2014的形状与所述第一滚珠10407的形状相适配。
[0047] 在本实时例中，丝杆2010带动连接块2011上升过程中，连接块2011可以在连接座10405内部活动，消除第二斜面齿轮205从丝杆2010传递到连接块2011扭矩，避免对连接柱
10401造成损伤，导致碳化硅单晶体生长装置寿命降低。
[0048] 参照附图1-6所示，一种碳化硅单晶体生长方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0049] S1，填充原料103，将原料103填充至反应炉101的底部，将籽晶安装到籽晶托10402；
[0050] S2，第一次抽真空，打开第二控制阀303010，开启第二气泵30304，通过第二连接管30308将压力室301、反应装置组件1和提升装置组件2内部的空气排出，通过观察气压表，在压力室301真空度为0.05mPa-0.1mPa时关闭第二控制阀303010，关闭第二气泵30304；
[0051] S3，填充保护气体，开启第一气泵30302，将惰性气体充入储气瓶3030301，第三感应线圈3030302将惰性气体加热到1000-2000摄氏度，打开第一感应线圈102和第二感应线圈10404，将第二感应线圈10404的温度升高为1000-1200摄氏度，反应炉101的上方温度为1000-1200摄氏度，反应炉101的下方温度为2000-2300摄氏度，打开第一控制阀30307，将储气瓶3030301内的惰性气体充入压力室301和反应装置组件1，保持压力室301内惰性气体的气体压力为1000mbar；
[0052] S4，生长控制，开启电机209，通过减速机208减速并带动第二转轴207转动，第二转轴207带动第三斜面齿轮206转动，第三斜面齿轮206带动第二齿轮转动，第二斜面齿轮205带动丝杆2010向上运动，丝杆2010通过连接块2011带动籽晶托平台装置104向上运动，使籽晶在生长的过程中始终保持籽晶所在的温区，反应炉101内部的温场保持稳定，开启第二控制阀303010，将压力室301的压力降低至20mbar，保持30h；
[0053] S5，升压，打开第一控制阀30307，将储气瓶3030301内的惰性气体充入压力室301和反应装置组件1，保持压力室301内惰性气体的气体压力为60mbar，保持20h；
[0054] S6，冷却，将压力和温度逐渐降至室温，得到碳化硅单晶体。
[0055] 本发明具体实施步骤如下：将原料103填充至反应炉101的底部，将籽晶安装到籽晶托10402，打开第二控制阀303010，开启第二气泵30304，通过第二连接管30308将压力室301、反应装置组件1和提升装置组件2内部的空气排出，通过观察气压表，在压力室301真空度为0.05mPa-0.1mPa时关闭第二控制阀303010，关闭第二气泵30304，开启第一气泵30302，将惰性气体充入储气瓶3030301，第三感应线圈3030302将惰性气体加热到1000-2000摄氏度，打开第一感应线圈102和第二感应线圈10404，将第二感应线圈10404的温度升高为
1000-1200摄氏度，反应炉101的上方温度为1000-1200摄氏度，反应炉101的下方温度为
2000-2300摄氏度，打开第一控制阀30307，将储气瓶3030301内的惰性气体充入压力室301和反应装置组件1，保持压力室301内惰性气体的气体压力为1000mbar，开启电机209，通过减速机208减速并带动第二转轴207转动，第二转轴207带动第三斜面齿轮206转动，第三斜面齿轮206带动第二齿轮转动，第二斜面齿轮205带动丝杆2010向上运动，丝杆2010通过连接块2011带动籽晶托平台装置104向上运动，使籽晶在生长的过程中始终保持籽晶所在的温区，反应炉101内部的温场保持稳定，开启第二控制阀303010，将压力室301的压力降低至
20mbar，保持30h，打开第一控制阀30307，将储气瓶3030301内的惰性气体充入压力室301和反应装置组件1，保持压力室301内惰性气体的气体压力为60mbar，保持20h，将压力和温度逐渐降至室温，得到碳化硅单晶体，从而使碳化硅单晶体生长装置具有了降低晶体生长缺陷，保持籽晶所在的温区稳定，晶体生长速度块的效果。
[0056] 需要说明的是，电机209、第一气泵30302和第二气泵30304具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
[0057] 电机209、第一气泵30302和第二气泵30304的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。
[0058] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
