[发明专利]高压结晶成长装置及其相关方法

摘要

一种经改良的高压装置(10)可包括多个互补式组合模模组(die segments)(12，14)。所述组合模模组可具有多个内表面(16)用以在装配组合模模组(12，14)时形成一个模腔(20)。可定位一对砧体(anvil)(70，72)以使得在模腔(20)的每一端各有一砧体。为了防止组合模模组(12，14)在砧体(70，72)运动时被分开，可将施力构件(21，23)连接至所述组合模模组。在该对砧体(70，72)施力期间，所述施力构件(21，23)可向组合模模组(12，14)施加离散力(17，19)以大体上将组合模模组相对于彼此保持在固定位置。使用这种高压装置可实现高达10Gpa的压力，同时改善了模具的有效寿命且增加了反应体积。此外，使用温度梯度法可高压合成诸如钻石、cBN等各种晶体，其中在施加高压期间该反应总成(210)被定位成大体上与重力(224)垂直。以这种方式定位反应总成(210)可避免重力对熔融催化剂的有害影响，例如对流，因此可增加生长高品质晶体的有效体积。可将多个反应总成以串联或并联的方式定位，每个反应总成具有一个或多个适合于高品质晶体生长的生长单元。本发明独特的分裂组合模设计对每一单个晶体温度和生长条件具有特别显著的效果和控制。

主权项

1.种高压装置，其特征在于，包含：a)多个互补式组合模模组，每个组合模模组具有一个内表面和一个外表面，其中在多的组合模模组之中，所述内表面被配置形成一个具有一腔轴的模腔；b)一对砧体，其被定位使得在该模腔的每一端各具有一个砧体，且其被配置成大体上沿该腔轴施加力；c)多个施力构件，其可操作地连接至所述多个组合模模组，并被配置成向所述多个组合模模组施加多个离散力，所述离散力足以在该对砧体施力期间使所述组合模模组相对于彼此大体上保持在固定位置。