[发明专利]一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种导模板，具体涉及一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板。

【背景技术】

已知的，蓝宝石 (Sapphire) 是一种氧化铝 (αA1₂0₃) 的单晶，又称为刚玉。刚玉晶体具有优良的光学、电学和机械性能，其硬度仅次于钻石。具有机械强度高、高温化学性能稳定、导热性好、高绝缘性、小摩擦系数等特点。蓝宝石被广泛应用于半导体器件、光电子器件、激光器、真空器件、精密机械等。特别是含Ti⁴⁺蓝宝石，是优异的固体宽带调谐激光材料，可制作超强的飞秒量级可调谐激光器。高质量宝石晶体的人工合成是人们研究的重要领域。

人工制备蓝宝石晶体材料目前己有很多种方法，主要有:泡生法（Kyropolous ，简 称 Ky 法)、导模法(即 Edge Defined Film-fed Growth techniques ，简称 EFG 法)、热交换 法(即 Heat Exchange Method，简称 HEM 沾)，提拉法（Czochralski )，布里奇曼法 CBridgman )，坩埚下降法等。以EFG法为例，制造方法大致如下：将氧化铝原料装入钨钼坩埚内，加热熔融，在坩埚内部放入特定的导模板，导模板开有适当宽度的孔或槽。由于氧化铝与导模板之间具有浸润性，故在毛细作用下，溶液可爬升至导模板顶端，并在导模板顶部形成一层薄膜。

采用EFG法生长蓝宝石晶片时，其核心之一就是导模板，导模板直接影响产品的质量和产量。导模板目前较常用的是等宽的导模板，在热场中随着晶体的拉制稳定持续升高，更由于随着使用的厚度及长度的要求越来越大，等宽的EFG法晶体导模板的弊端愈发明显：例如：

a、由于导模板采用等宽结构，在导模板的外边缘靠近发热体处温度高不容易供料，导致晶板缩角；

b、由于导模板采用等宽结构，随着晶板的拉制越来越长，靠近发热体的导模板温度越来越高，造成所拉制晶体宽度不一致；

c、由于导模板采用等宽结构，外侧温度高后为保证晶体厚度要求需降低拉制速度，造成生产效率降低

鉴于此，现迫切需要设计一种新的板状导模板来实现厚晶板的持续成形，使其在拉制过程中表现形式一致，操作方便可靠等等。

【发明内容】

鉴于背景技术中存在的不足，本发明公开了一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，本发明通过在导模板主体的两侧面分别设有向内凹陷的凹陷面使导模板主体形成中部薄两端厚的结构，本发明改变了导模板局部温度，利于晶体结晶，解决了晶体缩角的问题，保证晶体的完整性，同时还增加了导模板两端头的局部宽度，解决了随温度增高晶体宽度变窄的问题，利于晶体拉制时的操作，增大了控制调整范围等。

为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，包括第一侧板、凹陷面、主供料缝和第二侧板，所述第一侧板与第二侧板平行且间隔设置构成长方形导模板主体，第一侧板与第二侧板之间的缝隙构成主供料缝，在导模板主体的出料端设有向下凹陷的V形槽，在导模板主体的两侧面分别设有向内凹陷的凹陷面使导模板主体形成中部薄两端厚的结构，在导模板主体的进料端设有连接槽形成所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板。

所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，所述凹陷面的中部为平面，凹陷面的两端为斜面。

所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，所述斜面的长度为1～30mm。

所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，所述导模板主体两侧面设置的凹陷面斜面的夹角为0.1°～50°。

所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，所述凹陷面上的平面与斜面的交界处设有过度圆弧。

所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，所述主供料缝的宽度为0.1～3mm。

所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，所述V形槽两边的夹角为70°～150°。

由于采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：