[實(shí)用新型]一種用于泡生法生長(zhǎng)寶石晶體的籽晶夾具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420479885.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204125566U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅仁輝;馬中琦;秦英謖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古京晶光電科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C30B29/20
• 分類(lèi)號(hào): C30B29/20;C30B17/00
• 代理公司: 包頭市專(zhuān)利事務(wù)所 15101
• 代理人: 莊英菊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于泡生法生長(zhǎng)寶石晶體的籽晶夾具，屬于晶體生長(zhǎng)用輔助裝置。

技術(shù)背景

藍(lán)寶石是一種具有高硬度、高的透光率、優(yōu)異的物理化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)的新型晶體材料，在LED襯底、光學(xué)窗口片等方面有著廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)隨著藍(lán)寶石材料在手機(jī)屏幕方面的推廣使用使得藍(lán)寶石材料的熱度達(dá)到了頂峰。

藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)采用熔體法定向結(jié)晶而成，而泡生法作為熔體生長(zhǎng)法的一種以其優(yōu)秀的晶體質(zhì)量和相對(duì)較低的成本，成為主流的生長(zhǎng)方法。泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石單晶一般分為熔料、引晶、等徑生長(zhǎng)、退火幾個(gè)階段。在引晶階段，將籽晶裝夾在夾頭上，與夾頭同時(shí)緩慢探向液面，與液面接觸后提拉出一段過(guò)渡的晶頸，使得晶頸下端的質(zhì)量達(dá)到可以進(jìn)行擴(kuò)肩的要求，此時(shí)籽晶夾頭與液面距離很近，其底面的熱反射足以對(duì)籽晶固液接觸處的熱環(huán)境產(chǎn)生影響。隨著藍(lán)寶石晶體大尺寸化的發(fā)展，勢(shì)必會(huì)造成爐內(nèi)熱環(huán)境的不穩(wěn)定，而在這種不穩(wěn)定的環(huán)境下，籽晶夾頭熱反射對(duì)引晶的影響將會(huì)越來(lái)越明顯。

現(xiàn)有的技術(shù)籽晶桿與籽晶夾頭往往采用分體式螺紋連接方式，隨著長(zhǎng)時(shí)間的使用連接處易出現(xiàn)松動(dòng)脫落等情況；籽晶夾頭底面為平面反射嚴(yán)重，易造成引晶形態(tài)不規(guī)則、臨界溫度誤判等情況；籽晶的固定采用鎢錸絲捆扎的方式，鎢錸絲屬于昂貴的消耗品，這無(wú)疑也對(duì)成本的降低帶來(lái)了壓力。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠減少引晶形態(tài)不規(guī)則、臨界溫度誤判的發(fā)生機(jī)率，成本較低的一種用于泡生法生長(zhǎng)寶石晶體的籽晶夾具。

技術(shù)解決方案：

本實(shí)用新型包括籽晶桿，籽晶桿一端設(shè)有籽晶夾頭，籽晶夾頭底面為鋸齒形錐面，籽晶夾頭上開(kāi)有放置籽晶的楔形籽晶卡槽，籽晶夾頭上設(shè)有緊固螺孔和卡槽蓋板，卡槽蓋板與籽晶夾頭形成的整體端面為鋸齒形錐面。所述籽晶夾頭底面與蓋板的底面相對(duì)稱(chēng)。

本實(shí)用新型主要在于克服籽晶夾頭的下端面不對(duì)稱(chēng)導(dǎo)致的反射不均勻，最終造成引晶形態(tài)不規(guī)則、臨界溫度誤判等情況。同時(shí)，籽晶夾頭夾頭上的楔形籽晶卡槽形成雙片螺紋緊固的籽晶固定方式，避免了鎢錸絲的使用，降低了成本。

1.籽晶夾頭卡槽采用楔形結(jié)構(gòu)，在晶體生長(zhǎng)過(guò)程中夾頭依靠楔形卡槽的兩個(gè)斜邊受力，保證了在上下方向上的緊固，采用鎢材質(zhì)的結(jié)構(gòu)在高溫下的強(qiáng)度足以承受這種負(fù)荷。

2.籽晶夾具頭與卡槽蓋板通過(guò)相扣，將籽晶固定在卡槽內(nèi)，再由螺紋鎖緊，保證了籽晶在水平方向的緊固。這種結(jié)構(gòu)避免了鎢錸絲的使用，節(jié)約了成本，同時(shí)固定比采用鎢錸絲捆扎更為牢靠。

3.籽晶夾頭底面與蓋板的底面為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，保證了底面對(duì)高溫熔體輻射反射的均勻性，卡槽蓋板與籽晶夾頭形成的整體端面為鋸齒形錐面，進(jìn)一步削弱了這種有害反射，提高了引晶質(zhì)量，為長(zhǎng)晶打下了良好基礎(chǔ)。

4.籽晶桿與籽晶夾頭一體化結(jié)構(gòu)，在保證強(qiáng)度的情況下還避免了采用螺紋連接結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用時(shí)出現(xiàn)的夾頭松動(dòng)情況。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型卡槽蓋板與籽晶夾具緊固示意圖。

具體實(shí)施方法

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，籽晶桿1一端設(shè)有籽晶夾頭3，籽晶桿1和籽晶夾頭2之間采用一體化結(jié)構(gòu)，籽晶夾頭上開(kāi)有放置籽晶的楔形籽晶卡槽3，藍(lán)寶石籽晶4以倒梯形的結(jié)構(gòu)嵌入楔形籽晶卡槽3之中，籽晶夾頭2上設(shè)有4個(gè)緊固螺孔螺孔5用于鎖緊蓋板，固定籽晶，籽晶夾頭2下底面6為具有齒狀臺(tái)階的斜面結(jié)構(gòu)，有助于削弱下底面的熱反射。如圖所示結(jié)構(gòu)材質(zhì)均為鎢。

如圖2所示，籽晶夾頭卡槽蓋板7與籽晶夾頭2緊扣在一起，由螺栓鎖緊，保證了籽晶的緊固，避免了鎢錸絲的使用，降低了成本，卡槽蓋板7的下底面1也為齒狀臺(tái)階的錐面結(jié)構(gòu)，卡槽蓋板底面8與籽晶夾頭底面6形成整體底面為鋸齒形錐面，且籽晶夾頭底面6與蓋板的底面8相互對(duì)稱(chēng)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)籽晶與液面接觸處有著低的熱反射，有利于引晶溫度的判斷和引晶質(zhì)量的改善，進(jìn)而提高晶體良率。

本實(shí)用新型不僅限于藍(lán)寶石籽晶的夾持，其他寶石晶體的籽晶同樣適用。