[實用新型]一種定向生長氟化物晶體的坩堝

有效

• 申請號: 202120596410.2
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN214458445U
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 徐悟生;朱逢銳;彭明林;周方;張斌;李琛;楊春暉
• 申請（專利權）人: 秦皇島本征晶體科技有限公司
• 主分類號: C30B29/12
• 分類號: C30B29/12;C30B11/00
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 孫俊業

本實用新型屬于新材料生產裝置領域，具體涉及一種定向生長氟化物晶體的坩堝，包括坩堝體，坩堝體頂部的蓋體，以及坩堝體底部的坩堝托，所述坩堝體的坩堝腔內設置有用于定向生長氟化物的結晶區，所述結晶區中心軸對應的坩堝體底部設置有用于防止籽晶的坩堝通孔，所述坩堝通孔的中心軸與結晶區的中心軸重合，所述坩堝體外底部的坩堝通孔處設置有與坩堝通孔相匹配的螺栓，使用與結晶區相匹配的坩堝通孔，可獨立籽晶控制每個結晶區內的結晶方向，能有效利用坩堝內部空間，坩堝頂部為料倉區，能將原料添加量提高1倍以上，大幅提高生產效率。

技術領域

本實用新型屬于新材料生產裝置領域，具體涉及一種定向生長氟化物晶體的坩堝。

背景技術

氟化鎂晶體是一種優良的的光學晶體材料，是優良的紫外、紅外窗口材料。從真空紫外到紅外波段都具有較高的透過率，被廣泛應用于各類光學元件。坩堝下降法由于可利用多孔坩堝模具批量生產氟化鎂晶體，但是用于準分子激光窗口的氟化鎂晶體通光面必須為001晶向，現有技術坩堝下降法生長氟化鎂晶體，坩堝底部通常無法添加籽晶、只能以任意晶向生長，導致晶體毛坯利用率較低。

在晶體中,任意兩個原子之間的連線稱為原子列,其所指方向稱為晶向。通常,采用晶向指數來確定晶向在晶體中的位向。布拉維點陣的格點可以看成分列在一系列相互平行的直線系上，這些直線系稱為晶列。同一個格點可以形成方向不同的晶列，每一個晶列定義了一個方向，稱為晶向。標志晶向的這組數稱為為晶向指數，由于晶體具有對稱性，有對稱性聯系著的那些晶向可以方向不同，但它們的周期卻相同，因而是等效的，這些等效晶向的全體可用尖括號αβγ來表示。對于立方系，晶向[100]、[010]、[001]及其相反晶向就可以用100、010、001表示。如圖5所示。

發明專利申請201910415638.4公開了一種可以高速生長無氣泡晶體材料生長裝置，包括支架(1)以及位于支架(1)上的爐體(2)，其特征在于，所述爐體(2)中設置有用于盛裝原料的環形坩堝(4)，環形坩堝(4)上設置有蓋體(7)，而爐體(2)內設置有及用于給坩堝(4)進行加熱的發熱體(5)，以及起保溫作用的保溫層(6)；環形坩堝(4)的中心處形成了通孔(11)，而通孔(11)中設置有熱交換管(8)，且爐體(2)上設置有測溫裝置(12)，熱交換管(8)周側設置有與環形坩堝(4)底部抵接的托板(9)，涉及真空鍍膜晶體材料的生產工藝技術領域，解決了晶體生長速度慢，且結晶界面小、不穩定，晶體生長速度一旦過快就會產生大量氣泡等缺陷，本發明專利的創新性在于坩堝是環形，中間是空的，可以容納熱交換管，生長晶體時通過增加熱交換管內冷卻介質提供結晶驅動力，可高速生長基本不含氣泡的晶體材料。

但是上述發明申請對于如何確保晶體的結晶方向與需要生產的晶體結晶方向一致并沒有進行具體的描述，且設備復雜，不能一次成型多塊晶體，晶體生產速度較慢。

為提高生長效率，坩堝下降法生長氟化鎂晶體的坩堝為多孔結構，每次可生長多根晶體毛坯棒料，而在氟化鎂晶體生長的過程中不能保證氟化鎂晶體定向生長，且多次添加材料浪費時間，降低生產效率。

因此，本領域技術人員亟需一種用于日常生產中能夠提高氟化鎂晶體生長效率，加快產出速度，且保證氟化鎂晶體生長晶向，用于坩堝下降法生產氟化鎂晶體的裝置。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種底部可添加籽晶的石墨坩堝模具，實現氟化鎂晶體定向生長，同時坩堝上方配置料倉，從而保證每爐次添加原料重量增加1倍以上，從而生長多根具有指定晶向的氟化鎂晶體毛坯，大幅度提升單爐次氟化鎂晶體定向毛坯的產量，以及加工利用率、減少定向造成的毛坯損失，提高生長效率。

為達到上述目的，本實用新型提供的方案為：一種定向生長氟化物晶體的坩堝，包括坩堝體，坩堝體頂部的蓋體，以及坩堝體底部的坩堝托，所述坩堝體的坩堝腔內設置有用于定向生長氟化物的結晶區，所述結晶區中心軸對應的坩堝體底部設置有用于防止籽晶的坩堝通孔，所述坩堝通孔的中心軸與結晶區的中心軸重合，所述坩堝體外底部的坩堝通孔處設置有與坩堝通孔相匹配的螺栓。