[实用新型]一种新型石英坩埚

说明书

本实用新型涉及晶体生长技术领域，公开了一种新型石英坩埚，包括石英管和石英帽，石英管上部内壁设置有内螺纹；石英帽包括半圆帽和连接环，半圆帽下端与连接环固定连接，连接环外侧设置有外螺纹，外螺纹与内螺纹配合设置，半圆帽上端固定连接有拉环。本实用新型能够解决现有石英坩埚不易出炉，并且只能使用一次，无法多次使用的问题。

技术领域

本实用新型涉及晶体生长技术领域，尤其涉及一种新型石英坩埚。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，磷化铟在半导体化合物材料中的地位越来越重要，被广泛运用于光纤通信、高频微波器件等领域，目前生产磷化铟单晶主要是利用垂直温度梯度凝固法生长，生长用的容器是一种由石英砂为原料制作的石英坩埚，是磷化铟单晶生长不可或缺的器具。

清洗干净的石英坩埚装入氮化硼坩埚、多晶料、氧化硼、红磷等物料后抽真空，通过氢氧焰高温焊接后转入单晶炉生长，焊接好的石英坩埚通过高温加热、生长、冷却后，由于焊接部位和焊接上部未承压部位所受热应力大小不同，导致出炉时夹具受力部位与料管分离，目前出炉的方式有竖向提出和横向拉出，竖直提出很大几率会掉落，造成裂管；另一种横向出炉工艺复杂对设备也有磨损。主要的问题是这种石英坩埚通过焊接方式，只能使用一次，无法多次使用，成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种新型石英坩埚，能够解决现有石英坩埚不易出炉，并且只能使用一次，无法多次使用的问题。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：一种新型石英坩埚，包括石英管和石英帽，石英管上部内壁设置有捏螺纹；石英帽包括半圆帽和连接环，半圆帽下端和连接环固定连接，连接环外侧设置有外螺纹，外螺纹与内螺纹配合设置，半圆帽上端固定连接有拉环；石英帽上拉环的设置，将出炉时受力位置由原来的石英管上部变为现在石英帽上的拉环上，避免了石英管上部焊道边缘断裂造成的掉落风险，提高了出炉作业过程中操作人员的安全性，减少了对设备和物料的损坏；石英管与石英帽螺纹连接，可拆卸，改变了以往的氢氧焰焊接工艺，将石英坩埚改变为可重复利用，节约了大量购买石英坩埚的成本。

进一步，所述半圆帽的外壁上设置有氧化硼放置槽；对石英管上部进行加热到大约450至500℃，使氧化硼放置槽内的氧化硼熔化，变成液态后流入下方内螺纹与外螺纹之间，氧化硼完全熔化流下后，缓慢冷却至室温，氧化硼达到液封效果，保证了单晶生长时红磷蒸汽不泄露。

进一步，所述外螺纹下方的石英管内壁固定连接有圆环板，圆环板远离石英管内壁的一侧固定连接有圆环柱；圆环板和圆环柱与石英管的内壁之间形成一个凹槽，氧化硼熔化时能够流入凹槽，避免氧化硼流入石英管下部。

进一步，所述半圆帽、连接环和拉环一体成型；一体成型相互之间连接更加稳固，并且减少石英帽的生产工序。

进一步，所述拉环的形状为圆环、矩形环、椭圆环、三角环的任一种。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型通过石英帽上拉环的设置，能够将出炉时受力位置由原来的石英管上部变为现在石英帽上的拉环上，避免了石英管上部焊道边缘断裂造成的掉落风险，提高了出炉作业过程中操作人员的安全性，减少了对设备和物料的损坏。

(2)本实用新型通过石英管与石英帽螺纹连接，可拆卸，改变了以往的氢氧焰焊接工艺，将石英坩埚改变为可重复利用，节约了大量购买石英坩埚的成本。

(3)本实用新型通过放置氧化硼的氧化硼放置槽、圆环板和圆环柱的设置，使得氧化硼高温熔化达到液封效果，保证了单晶生长时红磷蒸汽不泄露，并且氧化硼熔化时能够流入凹槽，避免氧化硼流入石英管下部。

附图说明

图1是本实用新型一种新型石英坩埚的结构示意图；

图2是图1中I处放大示意图；

图3是本实用新型的剖视图；