[实用新型]一种用于蓝宝石晶体导膜法生长的模具吊装装置

说明书

技术领域

本实用新型属于晶体制造技术领域，涉及一种模具吊装装置，特别涉及一种用于蓝宝石晶体导膜法生长的模具吊装装置。

背景技术

蓝宝石是一种氧化铝(α-Al₂O₃)的单晶，俗称刚玉，是由三个氧原子和若干铝原子以共价键形式结合，属于六方晶系。其熔点为2050℃，沸点为2980℃，最高工作温度可达1900℃，是一种较早开发应用的人工晶体材料。蓝宝石晶体材料的化学性质非常稳定，一般不溶于水，不受酸、碱腐蚀；蓝宝石晶体硬度与耐磨性能高，为莫氏硬度9级，仅次于最硬的金刚石，可作为精密机械的轴承材料；它具有很好的力学和光学性能，是一种理想的光学窗口材料。另外，蓝宝石晶体材料是使用最广泛的氧化物衬底材料之一，在微电子-光电子技术、通信、医学等领域有着广阔的应用前景。

蓝宝石晶体材料的生长目前已有很多种方法，主要有：泡生法（Kyropolous法，简称Ky法）、导模法（即Edge Defined Film-fed Growth techniques法，简称EFG法）、热交换法（即Heat Exchange Method 法，简称HEM法），提拉法（Czochralski法，简称Cz法），布里奇曼法（Bridgman法，坩埚下降法）等。

其中导膜法适用于板状蓝宝石晶体生长，该方法需用到不同的模具，而在以往的方法中，模具都是直接与坩埚盖一并放置在坩埚之上，在晶体长完降温过程中，模具也会与坩埚内的熔体一起结晶，导致其与坩埚盖都无法与坩埚分离，不但装料麻烦，而且模具也会有较大变形，使用寿命降低，有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的模具吊装结构，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种避免以往模具无法与坩埚分离导致模具变形且使用寿命降低的问题的用于蓝宝石晶体导膜法生长的模具吊装装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种用于蓝宝石晶体导膜法生长的模具吊装装置，包括模具、安放模具的坩埚、坩埚盖及支撑埚坩底部的支座，其创新点在于：该装置还包括若干可带动坩埚盖上下移动的吊杆，该吊杆底端穿过坩埚盖，并在坩埚盖下端的吊杆体上设置有支撑坩埚盖销钉；所述模具与坩埚盖之间以螺纹方式连接，模具与坩埚盖上表面之间放置一层保温碳毡。

进一步地，所述坩埚盖下表面与坩埚上沿之间的垂直距离在5-100mm之间。

进一步地，所述吊杆以坩埚盖的中心为圆心呈环状均匀分布在坩埚盖的边缘，该吊杆与坩埚盖轴线的距离在20-200mm之间。

本实用新型的优点在于：采用该装置，能够实现模具、坩埚盖及坩埚三者之间的随意拆装，且能简化装料过程，同时因模具上沿远离熔体，不易变形，也可延长模具使用寿命，降低长晶成本。

附图说明

图1为本实用新型一种用于蓝宝石晶体导膜法生长的模具吊装装置的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种用于蓝宝石晶体导膜法生长的模具吊装装置包括模具1、安放模具的坩埚2、坩埚盖3及支撑埚坩底部的支座4，该装置还包括若干可带动坩埚盖3上下移动的吊杆6，吊杆6以坩埚盖3的中心为圆心呈环状均匀分布在坩埚盖3的边缘，吊杆6底端穿过坩埚盖3，并在坩埚盖3下端的吊杆6上设置有支撑坩埚盖3的销钉5；所述模具1与坩埚盖3之间以螺纹方式连接，模具1与坩埚盖3上表面之间放置一层保温碳毡。

本实施例中，坩埚盖3下表面与坩埚2上沿之间的垂直距离在5-100mm之间，吊杆5与坩埚盖3轴线的距离在20-200mm之间，该装置中各部件的材料可以是钨、钼、铱中的一种或几种。

使用原理，晶体原料加热熔化，将模具1安放在坩埚中，熔化后的晶体通过模具1的毛细缝上升到模具1的顶端，与籽晶熔合在一起，在亲合力和表面张力的作用下，在模具1的顶端扩展，晶体的扩展被模具顶部边缘限定，晶体生长通过水平地消耗熔体在模具顶端形成的液膜而垂直的进行。在晶体生长完成后，吊起吊杆6，松开螺纹连接可取下模具1，撤销销钉5可拆下坩埚盖3。