[發明專利]生長具有一定曲率的半球狀藍寶石晶體的方法

有效

• 申請號: 201210179450.2
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102703980A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 賈建國;胡高華;梁志安;李紅星;陳怡新;王愿愿
• 申請（專利權）人: 鴻福晶體科技（安徽）有限公司
• 主分類號: C30B29/20
• 分類號: C30B29/20;C30B15/34
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

????本發明涉及晶體生長領域，尤其涉及一種生長具有一定曲率的半球狀藍寶石晶體的方法。

背景技術

藍寶石具有高硬度，耐高溫、耐腐蝕、透過光譜范圍寬、透過率高、優良的介電性能。藍寶石以其優良的性能廣泛應用于國防、軍事、科研等一系列高技術領域，同時在民用工業上也有很廣泛的應用。

由于藍寶石生長溫度高（生長溫度在2050度，導致單晶生長爐功率高）、溫場變量多、輔助時間長（非生產時間占到整個工序的三分之一以上），導致生產成本過高。導模法則具有晶體生長速度快，尺寸可以精確控制，節省材料，時間和能源，提高經濟效益，是最有發展前景的藍寶石生長方法之一。

隨著現代科技的發展，現代工業對異形藍寶石的需求量愈來愈大，其中具有一定曲率半徑的藍寶石最為顯著。一直以來具有一定曲率半徑的藍寶石單晶應用在工作于戶外惡劣條件下(冰雪、砂石、潮濕、低溫等)的光學傳感器都是依賴傳統的加工工藝。傳統的加工工藝，是將藍寶石毛坯棒經滾圓、切割、研磨得到的，工序多、時間長、有效利用率低、加工材料浪費嚴重。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種基于導模法來生長具有一定曲率的半球狀藍寶石晶體的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種生長具有一定曲率的半球狀藍寶石晶體的方法，包括有坩堝及置于所述坩堝中的中間帶有狹縫底部開有通孔的模具，所述坩堝中有氧化鋁熔體，且氧化鋁熔體沿著模具的狹縫上涌，在模具表面形成一層熔體層，還包括有兩個平行放置的豎直支架、水平橫桿、提拉頭、提拉桿、夾具、籽晶和兩個平行放置的水平導軌，所述的兩個豎直支架分別滑動安裝在所述的兩個水平導軌上，所述的水平橫桿的兩端分別固定在兩個豎直支架的頂部，水平橫桿上滑動安裝有所述的提拉頭，所述的提拉桿的的底部安裝所述的夾具，所述的籽晶安裝在夾具上，提拉桿與提拉頭滑動連接，將籽晶對準模具，調節提拉頭水平方向的位置、提拉桿豎直方向的位置和豎直支架在水平導軌上的滑動，將三者的移動軌跡相配合，形成具有一定曲率的幾何球面，引導晶體生長成具有一定曲率的半球狀藍寶石晶體。

????本發明的工作原理是：將籽晶對準模具，開始引導晶體生長，將籽晶的運動軌跡調節成具有一定曲率的半球狀，即晶體生長成具有一定曲率的半球狀藍寶石晶體。

????本發明的優點是：本發明通過改進的導模法生長半球狀藍寶石晶體，具有生長晶體速度快、一次成型的優點，還可以減少半球狀藍寶石晶體的后續加工工序、降低在晶體加工過程中的資源能源消耗、節約成本。

附圖說明

圖1為模具的安裝位置示意圖。

圖2為模具剖面圖。

圖3為滑動部件安裝示意圖。

圖4為具有一定曲率半球狀的藍寶石示意圖。

具體實施方式

一種生長具有一定曲率的半球狀藍寶石晶體的方法，如圖1和2所示，包括有坩堝1及置于所述坩堝1中的中間帶有狹縫3底部開有通孔4的模具2，所述坩堝1中有氧化鋁熔體，且氧化鋁熔體沿著模具2的狹縫3上涌，在模具2表面形成一層熔體層；如圖3所示，還包括有兩個平行放置的豎直支架5、水平橫桿6、提拉頭7、提拉桿8、夾具9、籽晶11和兩個平行放置的水平導軌10，所述的兩個豎直支架5分別滑動安裝在所述的兩個水平導軌10上，所述的水平橫桿6的兩端分別固定在兩個豎直支架5的頂部，水平橫桿6上滑動安裝有所述的提拉頭7，所述的提拉桿8的的底部安裝所述的夾具9，所述的籽晶11安裝在夾具9上，提拉桿8與提拉頭7滑動連接，將籽晶11對準模具2，調節提拉頭7水平方向的位置、提拉桿8豎直方向的位置和豎直支架5在水平導軌10上的滑動，將三者的移動軌跡相配合，形成具有一定曲率的幾何球面，引導晶體生長成具有一定曲率的半球狀藍寶石晶體12，如圖4所示。