[实用新型]单一组分氧化物晶体生长用坩埚

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单一组分氧化物晶体生长用坩埚。

背景技术

单一组分氧化物晶体，例如，蓝宝石晶体，在物化性能上表现为各向异性，要生长高质量的蓝宝石晶体必须依据蓝宝石晶体本身的特性建立适合其生长的温场，坩埚是温场中的主体，因此坩埚的设计是温场中的关键。

目前各种熔体法生长蓝宝石过程中使用的坩埚一般都为底部平坦的圆桶装，由于发热体发热的不均匀性，在熔体法生长蓝宝石晶体中坩埚底部的温度、坩埚中部的温度以及坩埚上部的温度并非呈现线性分布。

例如，公开号为2571773的中国专利公开了一种中频感应加热提拉法晶体生长炉上的热场装置，热场装置的隔热层采用复合式固定结构，其外层以硬质耐火材料制成薄壁直筒形，而内衬以相同材料制成上口稍大、下底稍小的薄壁倒锥筒形，在外层和内衬之间的四周充填耐高温绝热材料，作为加热器的铂坩埚的形状也制成与内衬相配合的倒锥筒形。在该公开的专利中，内衬的底部是平坦的，其仍然存在前述的缺陷。

实用新型内容

针对相关技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种单一组分氧化物晶体生长用坩埚，以解决现有技术中坩埚内熔体温度梯度分布不合理，以及不利于采用C向生长单一组分氧化物晶体。

为实现上述目的，本实用新型提供一种单一组分氧化物晶体生长用坩埚，具有相连的锅壁和锅底，锅壁呈圆柱筒，其内表面为倒置的第一截锥面，外表面为直圆柱筒面；以及锅底被构造成：其上表面为倒置的第二截锥面或倒置的尖锥面，其下表面具有在锅底中央的定位部、及围绕定位部的倒置的第三截锥面。

优选地，第一截锥面的半锥顶角大于等于0.5°小于等于5°；第二截锥面和尖锥面的半锥顶角大于等于45°小于等于85°；第三截锥面的半锥顶角大于等于45°小于等于85°。

优选地，定位部为平面结构。

优选地，定位部为凹槽结构。

优选地，坩埚为用于生长蓝宝石晶体的钨坩埚。

相比于现有技术，本实用新型的技术效果在于：

(1)由于坩埚的锅底和锅壁均为具有倒锥面的锥度设计，这使得坩埚内熔体温度梯度分布更加合理，利于晶体生长稳定的进行；

(2)坩埚锅底的上表面(即，内表面)设有倒置的截锥面，从而对晶体生长产生强制作用，有利于采用C向生长单一组分氧化物晶体；

(3)设置于坩埚锅底的倒置的截锥面，使得晶体生长完成后晶体底部与坩埚锅底不易粘连，从而提高晶体生长的良率；

(4)坩埚锅底的上表面与坩埚锅壁的内表面均呈倒锥面设计，以使得坩埚内部构成上大下小的锥度设计，这有利于晶体从坩埚内取出；

(5)设于坩埚锅底底部中央处的定位部构造为凹槽结构，这使得坩埚更容易固定于底部支架上，不易偏离加热坩埚内容物所用热系统的中心。

附图说明

图1是本实用新型的单一组分氧化物晶体生长用坩埚的剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的单一组分氧化物晶体生长用坩埚具有相连的锅壁1和锅底3，其中锅壁1和锅底3内表面均呈倒锥面设计，使得坩埚内部为上大下小的倒锥结构。由于坩埚的锅底和锅壁均为具有倒锥面的锥度设计，这使得坩埚内熔体温度梯度分布更加合理，利于晶体生长稳定的进行；而且有利于晶体从坩埚内取出。

具体而言，图1示出，锅壁1呈圆柱筒，锅壁1的内表面为倒置的第一截锥面11，锅壁1的外表面为直圆柱筒面13。锅底3的上表面(即，内表面)为倒置的第二截锥面31或倒置的尖锥面，锅底3的下表面(即，外表面)具有在锅底3中央的定位部35、及围绕定位部35的倒置的第三截锥面33。由于坩埚锅底的内表面设为倒锥面(尖锥面和截锥面均属于倒锥面的一种)，从而对晶体生长产生强制作用，有利于采用C向生长单一组分氧化物晶体；而且这种倒锥面设计，使得晶体生长完成后晶体底部与坩埚锅底不易粘连，从而提高晶体生长的良率。