一种蓝宝石晶体半球罩导模法生长的模具结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于晶体生长领域，涉及一种蓝宝石晶体导模法生长的模具结构，特别涉及一种蓝宝石晶体导模法生长半球罩的模具结构。
【背景技术】
[0002]蓝宝石晶体材料的生长目前已有很多种方法，主要有:泡生法(Kyropolous法，简称 Ky 法)、导模法(即 Edge Defined Film-fed Growth techniques 法，简称 EFG 法)、热交换法(即Heat Exchange Method法，简称HEM法)，提拉法(Czochralski法，简称Cz法)，布里奇曼法(Bridgman法，i甘祸下降法)等。
[0003]导膜法的原理是利用模具上的毛细缝通过毛细现象将坩祸内的原料提升至模具顶端。
[0004]专利号为2014.07.11的实用新型专利中，提到了一种棒状蓝宝石晶体生长设备及其生长方法，棒状蓝宝石晶体生长设备包括模具、坩祸、晶体生长炉、主加热器及抽真空装置，所述模具置于坩祸中，坩祸置于晶体生长炉中，主加热器用以对晶体生长炉加热；所述模具为旋转对称表面模具，其侧表面为旋转几何表面，顶部端面为凹形表面，该凹形表面由三个相互交叉的斜平面组成，且所述三个斜平面的交点位于旋转几何表面的旋转对称轴上；所述模具内部设有与旋转几何表面的旋转对称轴相平行的一条或以上的贯通的毛细通道，其底部留有液体流向毛细通道的缝隙。上述专利的棒状蓝宝石晶体生长设备，利用籽晶和模具相对位置不断运动的工艺方法，其模具中的生长界面容易变形且不稳定，而相对运动的生长界面，加大了半球罩质量控制的难度，且大直径蓝宝石半球罩也难以连续获得。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种保证晶体生长界面稳定从而连续生长的蓝宝石晶体半球罩导模法生长的模具结构。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为:一种蓝宝石晶体半球罩导模法生长的模具结构，所述模具的下端浸渍在坩祸内的氧化铝熔液中，其上端端部安装在吊盘中心并由吊杆带动其上下移动；其创新点在于:所述模具为一具有回转体结构的柱体，其上端面中心具有一供晶体生长的半球形凹槽，该半球形凹槽的底部中心具有一沿模具轴向延伸至模具底部的中心通孔，所述模具边缘具有一环形毛细缝，该环形毛细缝由模具顶部延伸至模具底部；所述模具的底部具有一与模具中心通孔相通的底部通道。
[0007]进一步地，所述模具呈圆柱体状。
[0008]本实用新型的优点在于:本实用新型的模具通过吊杆使其与下方的坩祸在垂直方向实现相对运动，由于其为回转体结构，运动时始终位于热场的几何对称轴上，确保了对称的晶体生长界面，模具中心处的中心通孔，方便在坩祸和模具相对位置变化时，熔液在模具内部顶端和坩祸内流动，模具边缘的环形毛细缝，确保坩祸内的熔液始终能够爬升至模具边缘以保持晶体与熔液的连接，模具底部的通道，方便在坩祸与模具相对位置变化时，炉内保护性气体导入模具内部顶端，从而迫使顶端内熔液流回坩祸，模具内部的半球形结构，在最大程度上满足半球罩的形状同时优化了温度分布，保证连续生长得以实现。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型一种蓝宝石晶体半球罩导模法生长的模具结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，本实用新型公开了一种蓝宝石晶体半球罩导模法生长的模具I结构，该模具I的下端浸渍在坩祸2内的氧化铝熔液3中，其上端端部安装在吊盘4中心并由吊杆5带动其上下移动；模具I为一具有回转体结构的柱体，其上端面中心具有一供晶体生长的半球形凹槽6，该半球形凹槽6的底部中心具有一沿模具I轴向延伸至模具I底部的中心通孔7，模具I边缘具有一环形毛细缝8，该环形毛细缝8由模具I顶部延伸至模具I底部；模具I的底部具有一与模具I中心通孔7相通的底部通道9 ;本实施例中，模具I呈圆柱体状。
[0011]本实用新型的设计思路:本实用新型的模具I通过吊杆5使其与下方的坩祸2在垂直方向实现相对运动，由于其为回转体结构，运动时始终位于热场的几何对称轴上，确保了对称的晶体生长界面，模具I中心处的中心通孔7，方便在坩祸2和模具I相对位置变化时，熔液在模具I内部顶端和坩祸2内流动，模具I边缘的环形毛细缝8，确保坩祸2内的熔液始终能够爬升至模具I边缘以保持晶体与熔液的连接，模具I底部的底部通道9，方便在坩祸2与模具I相对位置变化时，炉内保护性气体导入模具I内部顶端，从而迫使顶端内熔液流回坩祸2，模具I内部的半球形结构，在最大程度上满足半球罩的形状同时优化了温度分布，保证连续生长得以实现。
[0012]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种蓝宝石晶体半球罩导模法生长的模具结构，所述模具的下端浸渍在坩祸内的氧化铝熔液中，其上端端部安装在吊盘中心并由吊杆带动其上下移动；其特征在于:所述模具为一具有回转体结构的柱体，其上端面中心具有一供晶体生长的半球形凹槽，该半球形凹槽的底部中心具有一沿模具轴向延伸至模具底部的中心通孔，所述模具边缘具有一环形毛细缝，该环形毛细缝由模具顶部延伸至模具底部；所述模具的底部具有一与模具中心通孔相通的底部通道。2.根据权利要求1所述的蓝宝石晶体半球罩导模法生长的模具结构，其特征在于:所述模具呈圆柱体状。
【专利摘要】本实用新型涉及一种蓝宝石晶体半球罩导模法生长的模具结构，所述模具的下端浸渍在坩埚内的氧化铝熔液中，其上端端部安装在吊盘中心并由吊杆带动其上下移动；所述模具为一具有回转体结构的柱体，其上端面中心具有一供晶体生长的半球形凹槽，该半球形凹槽的底部中心具有一沿模具轴向延伸至模具底部的中心通孔，所述模具边缘具有一环形毛细缝，该环形毛细缝由模具顶部延伸至模具底部；所述模具的底部具有一与模具中心通孔相通的底部通道。本实用新型的优点在于：本实用新型的模具满足半球罩的形状同时优化了温度分布，保证晶体连续生长。
【IPC分类】C30B29/20, C30B15/34
【公开号】CN204825134
【申请号】CN201520390999
【发明人】薛卫明, 马远, 吴勇, 周健杰
【申请人】江苏中电振华晶体技术有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年6月9日