[发明专利]可控双球面锗单晶生长方法及模具

权利要求书

1.一种可控双球面锗单晶生长方法，生长过程在单晶生长设备内进行，控制温度场满足公知的单晶生长条件：d²T/dr²→0，dT/dQ→0，dT/dz≈常数，其特征在于该方法是将按所需成形的锗单晶体的两个球面的曲率确定上下模曲率及经常规机工加而成的闭合模腔内的锗金属熔体经锗单晶籽晶下引，定向生长成设定曲率的双球面锗单晶体；锗金属熔体的温度为937℃-987℃，在起始生长时，设备中模具的上模2与锗金属熔体的温度为937℃-987℃，熔体与锗单晶籽晶界面温度为937℃，锗单晶籽晶的温度为787℃-937℃；构成模腔的模具的下模3相对于加热器1向下移动，移动速度在每小时0-5厘米范围内变化，模具旋转速度为每分钟10转，经1-4小时晶种导引，模块热固直接生长出任意设定曲率半径的双球面单晶体。

2.一种实施权利要求1的模具，其特征在于该模具构成具有任意设定曲率半径的模腔，由位于晶体生长设备中的坩埚转轴上的设有晶种室4的下模3和上模2组成；上模2盖在固态锗金属上，当锗金属熔化后，凭借上模2的重量作用和与下模3的滑动摩擦及配合组成闭合模腔；上模2和下模3与金属熔体接触的表面形状为具有设定曲率半径的球面；模具材料为高纯石墨，直接接触锗金属熔体的表面粗糙度优于1.6，下模3内径不大于单晶炉膛内径的70％。