[實用新型]一種用于藍寶石晶體導膜法生長的模具吊裝裝置

有效

• 申請號: 201420210490.3
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN203923451U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 薛衛明;邱一豇;吳勇;馬遠;牛沈軍
• 申請（專利權）人: 江蘇中電振華晶體技術有限公司
• 主分類號: C30B15/34
• 分類號: C30B15/34;C30B29/20
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本實用新型屬于晶體制造技術領域，涉及一種模具吊裝裝置，特別涉及一種用于藍寶石晶體導膜法生長的模具吊裝裝置。

背景技術

藍寶石是一種氧化鋁(α-Al₂O₃)的單晶，俗稱剛玉，是由三個氧原子和若干鋁原子以共價鍵形式結合，屬于六方晶系。其熔點為2050℃，沸點為2980℃，最高工作溫度可達1900℃，是一種較早開發應用的人工晶體材料。藍寶石晶體材料的化學性質非常穩定，一般不溶于水，不受酸、堿腐蝕；藍寶石晶體硬度與耐磨性能高，為莫氏硬度9級，僅次于最硬的金剛石，可作為精密機械的軸承材料；它具有很好的力學和光學性能，是一種理想的光學窗口材料。另外，藍寶石晶體材料是使用最廣泛的氧化物襯底材料之一，在微電子-光電子技術、通信、醫學等領域有著廣闊的應用前景。

藍寶石晶體材料的生長目前已有很多種方法，主要有：泡生法（Kyropolous法，簡稱Ky法）、導模法（即Edge Defined Film-fed Growth techniques法，簡稱EFG法）、熱交換法（即Heat Exchange Method 法，簡稱HEM法），提拉法（Czochralski法，簡稱Cz法），布里奇曼法（Bridgman法，坩堝下降法）等。

其中導膜法適用于板狀藍寶石晶體生長，該方法需用到不同的模具，而在以往的方法中，模具都是直接與坩堝蓋一并放置在坩堝之上，在晶體長完降溫過程中，模具也會與坩堝內的熔體一起結晶，導致其與坩堝蓋都無法與坩堝分離，不但裝料麻煩，而且模具也會有較大變形，使用壽命降低，有鑒于此，如今迫切需要設計一種新的模具吊裝結構，以解決上述問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種避免以往模具無法與坩堝分離導致模具變形且使用壽命降低的問題的用于藍寶石晶體導膜法生長的模具吊裝裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：一種用于藍寶石晶體導膜法生長的模具吊裝裝置，包括模具、安放模具的坩堝、坩堝蓋及支撐堝坩底部的支座，其創新點在于：該裝置還包括若干可帶動坩堝蓋上下移動的吊桿，該吊桿底端穿過坩堝蓋，并在坩堝蓋下端的吊桿體上設置有支撐坩堝蓋銷釘；所述模具與坩堝蓋之間以螺紋方式連接，模具與坩堝蓋上表面之間放置一層保溫碳氈。

進一步地，所述坩堝蓋下表面與坩堝上沿之間的垂直距離在5-100mm之間。

進一步地，所述吊桿以坩堝蓋的中心為圓心呈環狀均勻分布在坩堝蓋的邊緣，該吊桿與坩堝蓋軸線的距離在20-200mm之間。

本實用新型的優點在于：采用該裝置，能夠實現模具、坩堝蓋及坩堝三者之間的隨意拆裝，且能簡化裝料過程，同時因模具上沿遠離熔體，不易變形，也可延長模具使用壽命，降低長晶成本。

附圖說明

圖1為本實用新型一種用于藍寶石晶體導膜法生長的模具吊裝裝置的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型一種用于藍寶石晶體導膜法生長的模具吊裝裝置包括模具1、安放模具的坩堝2、坩堝蓋3及支撐堝坩底部的支座4，該裝置還包括若干可帶動坩堝蓋3上下移動的吊桿6，吊桿6以坩堝蓋3的中心為圓心呈環狀均勻分布在坩堝蓋3的邊緣，吊桿6底端穿過坩堝蓋3，并在坩堝蓋3下端的吊桿6上設置有支撐坩堝蓋3的銷釘5；所述模具1與坩堝蓋3之間以螺紋方式連接，模具1與坩堝蓋3上表面之間放置一層保溫碳氈。

本實施例中，坩堝蓋3下表面與坩堝2上沿之間的垂直距離在5-100mm之間，吊桿5與坩堝蓋3軸線的距離在20-200mm之間，該裝置中各部件的材料可以是鎢、鉬、銥中的一種或幾種。

使用原理，晶體原料加熱熔化，將模具1安放在坩堝中，熔化后的晶體通過模具1的毛細縫上升到模具1的頂端，與籽晶熔合在一起，在親合力和表面張力的作用下，在模具1的頂端擴展，晶體的擴展被模具頂部邊緣限定，晶體生長通過水平地消耗熔體在模具頂端形成的液膜而垂直的進行。在晶體生長完成后，吊起吊桿6，松開螺紋連接可取下模具1，撤銷銷釘5可拆下坩堝蓋3。