应用于水平区熔法生长超高纯锗单晶的设备的制作方法

本实用新型涉及高纯半导体金属材料的提纯，以及高纯的单晶材料的生长。

背景技术：

《区域熔炼制备高纯金属的综述》阐明了采用区域熔炼制备高纯金属的理论和方法。区熔法是利用热能在半导体棒料的一端产生一个熔区，再熔接单晶籽晶，调节温度让熔区缓慢地向棒料的另一端移动，通过整根棒料，生长成一根单晶，晶向与籽晶的相同。用此法制备单晶时，设备简单，与提纯过程同时进行又可得到纯度很高和杂质分布十分均匀的锗晶体。但因与舟接触，难免有舟成分的沾污，且不易制得完整性高的大直径锗单晶。生长单晶体的关键在于，将棒状多晶锭熔化一窄区,其余部分保持固态,在头部放置一小块单晶即籽晶，并在籽晶和原料晶锭相连区域建立熔区，然后使这一熔区沿锭的长度方向移动，使整个晶锭的其余部分依次熔化后又结晶，移动晶锭或加热器使熔区朝晶锭长度方向不断移动，从而制得高纯度的晶体。

技术实现要素：

基于上述分析，本实用新型所要解决的就是在现有区熔设备的基础上，实用新型制作有利于单晶生长的区熔石英舟装置，并在该石英舟前端配置可安放籽晶的位置结构，该石英舟装置具备区熔和单晶生长形成的性能结构。

本实用新型的应用于水平区熔法生长超高纯锗单晶的设备，其特征在于该设备包括石英舟、石英管、高频感应加热线圈、支架、丝杆以及区熔小车，石英舟放置在石英管内，石英管固定在支架上方；高频感应加热线圈设置在区熔小车上，且区熔线圈套装在石英管外；丝杠固定在支架底部，且与石英管平行；区熔小车设置在丝杠上，且沿丝杠滑动；石英舟内壁上涂有硅涂层。

通过在石英舟内壁上涂一层硅涂层，有效避免石英舟的物质在区熔过程中混入锗单晶；同时，将区熔线圈设置在区熔小车上，可以通过移动区熔小车带动区熔线圈移动，同时将区熔小车安装在丝杠上，当需要移动区熔小车时，转动丝杠，即可带动区熔小车移动。

所述的区熔小车底部设置有伸缩杆，伸缩杆底部设置有螺母，螺母的螺纹与丝杠螺纹匹配，转动丝杆，即可通过螺纹带动区熔小车移动，需要时，可以通过调整伸缩杆长度，调整区熔小车的高度。

所述的石英管两端分别设置有进气口和排气口，用于进出高纯气体。

所述的支架一端的底部还设置有升降装置，升降装置包括固定块和收缩杆，固定块放置在台面上，收缩杆顶部与丝杠一端连接，底部固定在固定块上，通过升降装置调整支架的倾斜角度，调节合适的单晶生长角度。

本实用新型中，所述的水平区熔法生长锗单晶的装置，能减少锗料的污染环节，使其对高纯的提纯效果更加显著。且该系统装置加工工艺简单，结构科学合理，使用安全可靠，能节省一定的人力物力，有益于推进节能环保的发展。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图。

其中，石英舟1，石英管2，高频感应加热线圈3，支架4，丝杆5，区熔小车6，伸缩杆7，进气口8，排气口9，升降装置10。

具体实施方式

实施例1：一种应用于水平区熔法生长超高纯锗单晶的设备，包括石英舟1、石英管2、高频感应加热线圈3、支架4、丝杆5以及区熔小车6，石英舟1放置在石英管2内，石英管2固定在支架4上方；高频感应加热线圈3设置在区熔小车6上，且区熔线圈套装在石英管2外；丝杠固定在支架4底部，且与石英管2平行；区熔小车6设置在丝杠上，且沿丝杠滑动；石英舟1内壁上涂有硅涂层。

通过在石英舟1内壁上涂一层硅涂层，有效避免石英舟1的物质在区熔过程中混入锗单晶；同时，将区熔线圈设置在区熔小车6上，可以通过移动区熔小车6带动区熔线圈移动，同时将区熔小车6安装在丝杠上，当需要移动区熔小车6时，转动丝杠，即可带动区熔小车6移动。

区熔小车6底部设置有伸缩杆7，伸缩杆7底部设置有螺母，螺母的螺纹与丝杠螺纹匹配，转动丝杆5，即可通过螺纹带动区熔小车6移动，需要时，可以通过调整伸缩杆7长度，调整区熔小车6的高度。石英管2两端分别设置有进气口8和排气口9，用于进出高纯气体。支架4一端的底部还设置有升降装置10，升降装置10包括固定块和收缩杆，固定块放置在台面上，收缩杆顶部与丝杠一端连接，底部固定在固定块上，通过升降装置10调整支架4的倾斜角度，调节合适的单晶生长角度。