专利名称：提高水热法生长单晶质量和效率的籽晶悬挂设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提高水热法生长单晶质量和效率的籽晶悬挂设备，属于水热法生长晶体相关技术设备领域。
背景技术：
水热法生长晶体是指将矿化剂溶液倒入水热釜，水热釜中的带孔挡板将水热釜内衬隔成两个区域，下区域称为溶解区，放置水热生长培养料，上区域称为生长区，放置籽晶，通过控温技术，使得溶解区处于高温状态，而生长区处于低温状态，这样溶解区的饱和溶液通过挡板上的小孔输运到生长区，由于温度降低，饱和溶液变为过饱和溶液，过饱和的部分将析出在籽晶上，使得籽晶不断长大。目前传统的水热晶体生长设备采用的籽晶悬挂方式如下首先将所要悬挂的籽晶的头尾都打出小孔，然后用防腐性能较好的金属材料穿过小孔将籽晶串接起来，然后吊·在水热爸顶部。这一籽晶悬挂方式实际上存在着两大缺陷，其一是这一方式排列方式并不规整，因此可悬挂籽晶数量不多，空间利用率低，其二是串接的籽晶之间容易在生长的过程中凑在一起，这往往会阻碍溶解区往生长区的养料输运，从而无法获取大尺寸、高质量的单晶。因此，如果开发出一种能同时提高籽晶悬挂数量和保证生长区的养料输运的籽晶悬挂设备，将非常有利于提高单晶生长效率和单晶质量。但开发这种设备存在的难题在于如何对籽晶悬挂结构进行优化以保证生长区养料输运的顺畅？针对上述问题，本发明提供一种提高水热法生长单晶质量和效率的籽晶悬挂设备，其特点在于该籽晶悬挂设备具有多层的悬挂结构，可并行悬挂的籽晶数量多，该籽晶悬挂设备在大幅度提高并行生长籽晶数目的同时，还可以创造出有利于水热釜溶解区往生长区的养料输运的质量流场，从而保证单晶的持续生长和高质量。
发明内容本发明提供一种提高水热法生长单晶质量和效率的籽晶悬挂设备，其特点在于该籽晶悬挂设备具有多层的悬挂结构，可并行悬挂的籽晶数量多，该籽晶悬挂设备在大幅度提高并行生长籽晶数目的同时还可以创造出有利于水热釜溶解区往生长区的养料输运的质量流场，从而保证单晶的持续生长和高质量。本发明采用如下技术方案一种提高水热法生长单晶质量和效率的籽晶悬挂设备，包括籽晶悬挂支撑架，多层的、带有悬挂孔的田字形悬挂盘。该籽晶悬挂设备具有多层的悬挂圆盘，可并行悬挂的籽晶数量多；该籽晶悬挂设备中的悬挂圆盘形状为田字形，可以在大幅度提高并行生长籽晶数目的同时还可以创造出有利于水热釜溶解区往生长区的养料输运的质量流场，从而保证单晶的持续生长和高质量；该籽晶悬挂设备中的悬挂圆盘带有小孔，以便籽晶悬挂线绑缚在小孔上；制造该悬挂设备的材料可以是防腐性能较好的金属单质材料(如金，钼，钯，钛等)或合金材料(如钛合金)或耐高温的有机材料(如聚四氟乙烯)。[0007]—种提高水热法生长单晶质量和水热法生长效率的籽晶悬挂设备，其使用步骤包括将多个籽晶悬挂在每层悬挂圆盘的小孔内，往水热釜内加入养料和挡流板，将整个悬挂设备放置于水热釜挡板之上的生长区内，往水热釜内加入水热矿化剂，设置控温程序，经过若干小时的升温，上加热区和下加热区到达保温温度，下加热区的温度高于上加热区，经过了一定的保温时间，设置降温程序，让炉体冷却到室温，打开顶部保温盖，吊出水热釜，打开水热釜，取出悬挂设备，最终获取多个高质量的单晶。说明书附图
附图为所述籽晶悬挂设备示意图，其中I为悬挂支架，2为悬挂圆盘，3为悬挂圆盘上的小孔。
具体实施方式
实例I :将lmol/L的氢氧化锂水热矿化剂，氧化锌培养料和氧化锌籽晶放入水热釜内，将悬挂有70颗ZnO籽晶的悬挂设备放置于水热釜生长区，将水热釜放置于水热生长炉，设置控温程序，经过6小时的升温，上加热区和下加热区分别到达400摄氏度和450摄氏度的保温温度，经过了 14天的保温生长时间，设置降温程序，让炉体和高压釜冷却到室温，打开顶部保温盖，吊出水热釜，打开水热釜，取出悬挂设备，获取70颗的厚度为4 mm的氧化锌单晶。实例2:将3 mol/L的氢氧化钠矿化剂，石英培养料和水晶籽晶放入水热釜内，将悬挂有100颗水晶籽晶的悬挂设备放置于水热釜生长区，将水热釜放置于水热生长炉，设置控温程序，经过6小时的升温，上加热区和下加热区分别到达400摄氏度和450摄氏度的保温温度，经过了 30天的保温生长时间，设置降温程序，让炉体和高压釜冷却到室温，打开顶部保温盖，吊出水热釜，打开水热釜，取出悬挂设备，获取100颗的厚度为30mm的水晶单晶。应该指出以上所述的实施实例只是用2个例子来说明本发明，它不应是对本发明的限制，同时熟悉该技术的都知道，对本发明可以进行在文中没有描述的各种改进，而这些改进都不会偏离本专利的精神和范围。
权利要求1.一种提高水热法生长单晶质量和效率的籽晶悬挂设备，其特征在于该籽晶悬挂设备具有多层的悬挂圆盘，可并行悬挂的籽晶数量多。
2.如权利要求I所述的籽晶悬挂设备，其特征在于所述的悬挂圆盘形状为田字形。
3.如权利要求I所述的籽晶悬挂设备，其特征在于所述的悬挂圆盘带有小孔。
专利摘要本实用新型提供一种提高水热法生长单晶质量和效率的籽晶悬挂设备。该籽晶悬挂设备具有多层的悬挂结构，可并行悬挂的籽晶数量多，该籽晶悬挂设备在大幅度提高并行生长籽晶数目的同时，还可以创造出有利于水热釜溶解区往生长区的养料输运的质量流场，从而保证单晶的持续生长和高质量。
文档编号C30B7/10GK202717871SQ201220278840
公开日2013年2月6日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者黄丰, 林文文, 黄顺乐, 黄嘉魁, 林忠潮 申请人:中国科学院福建物质结构研究所