一种VB/VGF单晶生长用支撑结构及其加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104593860A(43)申请公布日2015.05.06(21)申请号201510055342.8(22)申请日2015.02.03(71)申请人中国电子科技集团公司第四十六研究所地址300220天津市河西区洞庭路26号(72)发明人兰天平周春锋(74)专利代理机构天津中环专利商标代理有限公司12105代理人王凤英(51)Int.Cl.C30B11/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种VB/VGF单晶生长用支撑结构及其加工方法(57)摘要本发明公开了一种VB/VGF单晶生长用支撑结构及其加工方法，加工步骤：将莫来石外套一端内壁加工出弧度；根据支撑管的内径尺寸卷绕陶瓷纤维纸内芯，然后塞入支撑管内；将支撑管装入烤炉内烘烤；将烘烤后的陶瓷纤维纸内芯从石英支撑管中取出进行加工并装入监控热偶；将陶瓷纤维纸内芯再装入支撑管，然后装入莫来石外套内；用陶瓷纤维纸小块塞入莫来石外套与支撑管之间，形成VB/VGF单晶生长用支撑结构。采用本发明有效地解决了因陶瓷纤维纸外套易碎、开裂等影响晶体生长工艺稳定性问题，本结构的莫来石外套及内芯可以重复使用，保证了晶体生长过程的可重复性，有效地提高了生产效率及晶体成晶率，为规模、批量生产提供了可靠保障。CN104593860ACN104593860A权利要求书1/1页1.一种VB/VGF单晶生长用支撑结构，其特征在于，该支撑结构包括监控热偶（4）、陶瓷纤维纸内芯（6）、石英支撑管（7）、莫来石外套（8）、石英导热棒（9）和陶瓷纤维纸小块（10）；所述的监控热偶（4）装入陶瓷纤维纸内芯（6）中，陶瓷纤维纸内芯（6）装入石英支撑管（7）内，石英支撑管（7）装入莫来石外套（8）内，石英导热棒（9）装入陶瓷纤维纸内芯（6），其上端至陶瓷纤维纸内芯（6）中部，陶瓷纤维纸小块（10）间隔塞入莫来石外套（8）与石英支撑管（7）之间，即组成所述的支撑结构。2.一种如权利要求1所述的VB/VGF单晶生长用支撑结构的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）.根据设计尺寸将莫来石外套加工成圆柱桶形状，并将一端的内壁打磨成一定的弧度；（2）.根据石英支撑管的内径尺寸卷绕陶瓷纤维纸内芯；（3）.将卷绕好的陶瓷纤维纸内芯塞入石英支撑管内；（4）.将装有陶瓷纤维纸内芯的石英支撑管装入烤炉内进行烘烤；（5）.将烘烤后的陶瓷纤维纸内芯从石英支撑管内取出，加工到需要的尺寸，并安装监控热偶；（6）.将加工好的陶瓷纤维内芯装入石英支撑管；（7）.将石英支撑管装入莫来石外套内；（8）.用陶瓷纤维纸小块塞入莫来石外套与石英支撑管之间；（9）.将组装好的支撑结构件装入VB/VGF晶体生长炉中，调整好与晶体生长炉的同心度及相对位置，即可投料进行晶体生长。3.根据权利要求2所述的一种VB/VGF单晶生长用支撑结构的加工方法，其特征在于，所述的莫来石外套上端内壁加工为具有一定的弧度。4.根据权利要求3所述的一种VB/VGF单晶生长用支撑结构的加工方法，其特征在于，所述的莫来石外套采用轻质莫来石砖加工而成。5.根据权利要求4所述的一种VB/VGF单晶生长用支撑结构的加工方法，其特征在于，所述的莫来石外套的体密度为0.7～1.0g/cm3。6.根据权利要求2所述的一种VB/VGF单晶生长用支撑结构的加工方法，其特征在于，所述的莫来石外套内径与石英支撑管外径之间的缝隙为2-6mm。7.根据权利要求2所述的一种VB/VGF单晶生长用支撑结构的加工方法，其特征在于，所述的莫来石外套外径与晶体生长炉炉管内壁之间的缝隙为3～8mm。8.根据权利要求1所述的一种VB/VGF单晶生长用支撑结构的加工方法，其特征在于，所述的石英支撑管与陶瓷纤维纸内芯的长度差为15-35mm。9.根据权利要求1所述的一种VB/VGF单晶生长用支撑结构的加工方法，其特征在于，所述的监控热偶采用双孔刚玉管保护的热偶。2CN104593860A说明书1/3页一种VB/VGF单晶生长用支撑结构及其加工方法技术领域[0001]本发明涉及晶体材料制备技术，具体涉及一种VB/VGF单晶生长用支撑结构及其加工方法。背景技术[0002]随着晶体材料制备技术的不断发展，各种用途所需的晶体材料都要求材料本身的均匀性好、缺陷密度低、热应力小。由于VB（垂直布里奇曼）/VGF（垂直梯度凝固）单晶生长工艺的温度梯度小、所生长的材料的缺陷密度小、热应力小，均匀性好，而且具有设备简单，等径控制好、运行成本低、技术比较成熟等优点，成为当前晶体材料制备的主流技术。且该技术可用于多种规格、多种品种的晶体材料的生长，如Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族材料的晶体制备。[0003]VB/VGF晶体生长的工艺过程是将准备好的多晶料及籽晶等