一种蓝宝石晶体生长用坩埚的制作方法

本实用新型涉及晶体生产技术领域，具体是指一种蓝宝石晶体生长用坩埚。

背景技术：

蓝宝石晶体的化学成分为氧化铝，其晶体结构为六方晶格结构，蓝宝石晶体化学性质非常稳定，一般不溶于水和不受酸、碱腐蚀，只有在较高温度下(300℃)可为氢氟酸、磷酸和熔化的氢氧化钾所侵蚀，蓝宝石晶体硬度很高，为莫氏硬度9级，仅次于最硬的金刚石，它具有很好的透光性，热传导性和电气绝缘性，力学机械性能好，并且具有耐磨和抗风蚀的特点，蓝宝石晶体作为一种重要的技术晶体，已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业、电子技术的许多领域。

蓝宝石晶体的生长方法有多种，主要包括泡生法、热交换法、导模法等，其中，采用泡生法生长的晶体缺陷少，位错密度低，为蓝宝石行业的主流生长方法，在实际工业应用中，原料的熔化和蓝宝石的生长过程是在单晶炉内的坩埚中实现的，坩埚通常只设有一层，单晶炉直接传递至坩埚内的晶体的热量较多，造成晶体内部温差过大，而晶体内部的应力与温差成正比，进而造成晶体应力过大产生开裂的概率增加，并且坩埚的底部为平面，原料熔化后形成的熔体的粘性阻力及导热热阻较小，使得熔体流动速度相对较大，热交换迅速，这会导致坩埚底部的温度梯度较小且不稳定，使得蓝宝石生长速度的可控性降低，在晶体生长后期易产生晶体生长过快的现象，导致蓝宝石晶体的质量不高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种蓝宝石晶体生长用坩埚。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种蓝宝石晶体生长用坩埚，包括坩埚本体，所述的坩埚本体包括坩埚内层和坩埚外层，坩埚内层和坩埚外层之间留有空隙，所述坩埚外层的侧壁上均匀分布凹凸结构，所述凹凸结构包括凸起和凹槽，所述坩埚本体的底部设有凹陷部，所述坩埚内层底部的凹陷部上均匀分布弧形凸起。

作为改进，所述凹陷部与坩埚本体的侧壁之间留有空隙，形成环形槽，晶体在生产过程中产生的杂质可最大限度的储存在环形槽中，有利于晶体收尾生长过程中减少晶体的杂质含量。

作为改进，所述坩埚外层均匀分布有通孔，有利于晶体炉的热量向坩埚内层均匀传递。

作为改进，所述坩埚本体采用金属钨、金属钼或钨钼合金制备而成。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：通过设置坩埚外层、坩埚外层设置凹凸结构，使晶体炉的热量向坩埚内层均匀传递，通过在坩埚内层的底部设置凹陷部、凹陷部上设置弧形凸起，降低了熔体在坩埚内的流动速度，实现了优化坩埚底部温度梯度的技术效果。

附图说明

图1是本实用新型一种蓝宝石晶体生长用坩埚的结构示意图。

图2是本实用新型一种蓝宝石晶体生长用坩埚的俯视图。

如图所示：1、坩埚本体，1.1、坩埚内层，1.2、坩埚外层，2、凹凸结构，2.1、凸起，2.2、凹槽，3、凹陷部，4、弧形凸起，5、环形槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

结合附图1、2，一种蓝宝石晶体生长用坩埚，包括坩埚本体1，所述的坩埚本体1包括坩埚内层1.1和坩埚外层1.2，坩埚内层1.1和坩埚外层1.2之间留有空隙，所述坩埚外层1.2的侧壁上均匀分布凹凸结构2，所述凹凸结构2包括凸起2.1和凹槽2.2，所述坩埚本体1的底部设有凹陷部3，所述坩埚内层1.1底部的凹陷部3上均匀分布弧形凸起4。

所述凹陷部3与坩埚本体1的侧壁之间留有空隙，形成环形槽5。

所述坩埚外层1.2均匀分布有通孔。

所述坩埚本体1采用金属钨、金属钼或钨钼合金制备而成。

本实用新型在具体实施时，坩埚本体1置于晶体炉中，坩埚内层1.1中盛装蓝宝石晶体的生长原料，由于设置凹凸结构2增大了坩埚外层1.2的表面积，同时坩埚外层1.2上还分布若干微型通孔，晶体炉的热量透过坩埚外层1.2均匀传递给坩埚内层1.1，使蓝宝石晶体的生长原料加热熔融，晶体在生产过程中产生的杂质沉淀在环形槽5中，凹陷部3和凹陷部3表面分布的弧形凸起4使得坩埚内层1.1中的熔体流速降低，凹陷部3与环形槽5的结构配合使得熔体能够在坩埚内层1.1底部具有相对稳定的流动方向，便于通过控制加热功率实现对熔体温度梯度的控制。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。