[发明专利]一种导模法生长3"×9"大尺寸薄片状氧化铝单晶体的工艺方法

权利要求书

1.本发明涉及提供一种采用导模法晶体生长技术生长3″×9″薄片状氧化铝单晶材料的工艺方法。采用双层感应线圈、双层钼筒及发热体的加热系统，双层石墨化高纯碳纤维毡夹氧化锆砂的复合高效保温系统，高温梯度区的温度气氛调节组件、次高温梯度区的温度调节屏共同作用的温场调节控制系统，三系统协同作用，为晶体生长提供一个均匀、稳定、可控的温度场环境，形成导模法生长大尺寸晶体的纵横两个方向适宜的温场条件，使原料熔化高温熔融区的温度均匀，没有局部过热现象，晶体生长大区间的热环境(温场)适宜导膜法晶体生长。 

2.根据权利要求1设计和建立的大尺寸高效均匀感应加热系统由发热体、双层钼筒、双层感应线圈组成，其中双层钼筒在系统中起到部分发热及热辐射的作用，调节高温梯度区和次高温梯度区温度梯度分布；钼质发热体的高度应高于坩埚、坩埚盖及高温梯度区温度气氛调节组件的整体高度，而低于双层钼筒的高度，保证大尺寸坩埚高温熔融区的大的发热电阻带来的高温能量的集中且均匀(＞2050℃)。 

3.根据权利要求1设计和建立大尺寸高效保温系统由两层石墨化高纯碳纤维毡夹氧化锆砂复合保温系统组成，高温条件下的热保温效果好且无高温挥发污染。 

4.根据权利要求1设计和建立大尺寸温场调节系统由高温梯度区和次高温梯度区两个区域两个系统组成。高温梯度区的温度气氛调节组件由分离式双半圆双层钼片组件及双半圆三高石墨件组成，沿片状模具端面放置，尺寸要小于模具端面尺寸，调整高温梯度区熔体传导热、结晶潜热与固液界面传导热的热量传输，调整模具中心与模具侧面径向温度的平衡，实现在高温梯度区轴向温梯5-6℃/mm，径向温场轴向对称且温差范围在±3℃以内，达到晶体生长界面及晶体生长区间的热平衡。次高温梯度区的温度调节屏由椭圆环多层钼片组成，钼片层间由相同高度的多组反射条支撑隔离，大直径方向沿模具端面放置，协同具有低阻值发热的双层钼筒的共同的热辐射的作用，调节次高温梯度区温度梯度分布(＜12℃/mm)，保证晶体生长条件。 

5.根据权利要求1设计和建立的大尺寸晶体生长模具由双钼板组成，双钼板通过6个均布的钼铆钉固定在一起，毛细缝尺寸0.6-1.2mm，均布钼铆钉可很好防止大面型模具在高温条件下的变形，同时模具不再固定在坩埚底部，而是坐于坩埚盖之上，可自由拆卸组装模具，即方便模具清理保证模具质量，又可提高模具利用效率延长模具使用寿命。