[发明专利]可控双球面锗单晶生长方法及模具

摘要

本发明涉及一种可控双球面锗单晶生长的方法及模具，属半导体冶金晶体生长领域。本发明将锗金属和锗单晶籽晶分别装入公知的单晶生长设备中的模具的上石墨模2与下石墨模3之间和下模3下部的晶种室4内，经一段时间的晶种导引，模块热固直接生长出任意曲率半径的双球面单晶体。本发明具有工序简单，材料消耗低，光学质量高，无污染，成本低等优点，适用于生长双球面或单球面锗单晶体透镜毛坯。

主权项

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。