一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板制造技术

一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，本发明专利技术在导模板主体的出料端设有向下凹陷的V形槽（3），在导模板主体的两侧面分别设有向内凹陷的凹陷面（2）使导模板主体形成中部薄两端厚的结构，本发明专利技术改善了具备热场环境，降低了具备温度，使两侧与中间位置处于同一条等温线上，较之前提升拉制速度，提高生产效率，同时改变了导模板局部温度，利于晶体结晶，解决了晶体缩角的问题，保证晶体的完整性，同时还增加了导模板两端头的局部宽度，解决了随温度增高晶体宽度变窄的问题，利于晶体拉制时的操作，增大了控制调整范围等，适合大范围的推广和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板
本专利技术涉及一种导模板，具体涉及一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板。
技术介绍
已知的，蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(αA1203)的单晶，又称为刚玉。刚玉晶体具有优良的光学、电学和机械性能，其硬度仅次于钻石。具有机械强度高、高温化学性能稳定、导热性好、高绝缘性、小摩擦系数等特点。蓝宝石被广泛应用于半导体器件、光电子器件、激光器、真空器件、精密机械等。特别是含Ti4+蓝宝石，是优异的固体宽带调谐激光材料，可制作超强的飞秒量级可调谐激光器。高质量宝石晶体的人工合成是人们研究的重要领域。人工制备蓝宝石晶体材料目前己有很多种方法，主要有:泡生法（Kyropolous，简称Ky法)、导模法(即EdgeDefinedFilm-fedGrowthtechniques，简称EFG法)、热交换法(即HeatExchangeMethod，简称HEM沾)，提拉法（Czochralski)，布里奇曼法CBridgman)，坩埚下降法等。以EFG法为例，制造方法大致如下：将氧化铝原料装入钨钼坩埚内，加热熔融，在坩埚内部放入特定的导模板，导模板开有适当宽度的孔或槽。由于氧化铝与导模板之间具有浸润性，故在毛细作用下，溶液可爬升至导模板顶端，并在导模板顶部形成一层薄膜。采用EFG法生长蓝宝石晶片时，其核心之一就是导模板，导模板直接影响产品的质量和产量。导模板目前较常用的是等宽的导模板，在热场中随着晶体的拉制稳定持续升高，更由于随着使用的厚度及长度的要求越来越大，等宽的EFG法晶体导模板的弊端愈专利技术显：例如：a、由于导模板采用等宽结构，在导模板的外边缘靠近发热体处温度高不容易供料，导致晶板缩角；b、由于导模板采用等宽结构，随着晶板的拉制越来越长，靠近发热体的导模板温度越来越高，造成所拉制晶体宽度不一致；c、由于导模板采用等宽结构，外侧温度高后为保证晶体厚度要求需降低拉制速度，造成生产效率降低鉴于此，现迫切需要设计一种新的板状导模板来实现厚晶板的持续成形，使其在拉制过程中表现形式一致，操作方便可靠等等。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的不足，本专利技术公开了一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，本专利技术通过在导模板主体的两侧面分别设有向内凹陷的凹陷面使导模板主体形成中部薄两端厚的结构，本专利技术改变了导模板局部温度，利于晶体结晶，解决了晶体缩角的问题，保证晶体的完整性，同时还增加了导模板两端头的局部宽度，解决了随温度增高晶体宽度变窄的问题，利于晶体拉制时的操作，增大了控制调整范围等。为了实现上述专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案：一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，包括第一侧板、凹陷面、主供料缝和第二侧板，所述第一侧板与第二侧板平行且间隔设置构成长方形导模板主体，第一侧板与第二侧板之间的缝隙构成主供料缝，在导模板主体的出料端设有向下凹陷的V形槽，在导模板主体的两侧面分别设有向内凹陷的凹陷面使导模板主体形成中部薄两端厚的结构，在导模板主体的进料端设有连接槽形成所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板。所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，所述凹陷面的中部为平面，凹陷面的两端为斜面。所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，所述斜面的长度为1～30mm。所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，所述导模板主体两侧面设置的凹陷面斜面的夹角为0.1°～50°。所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，所述凹陷面上的平面与斜面的交界处设有过度圆弧。所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，所述主供料缝的宽度为0.1～3mm。所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，所述V形槽两边的夹角为70°～150°。由于采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术所述的一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，本专利技术通过在导模板主体的出料端设有向下凹陷的V形槽，在导模板主体的两侧面分别设有向内凹陷的凹陷面使导模板主体形成中部薄两端厚的结构，本专利技术改善了具备热场环境，降低了具备温度，使两侧与中间位置处于同一条等温线上，较之前提升拉制速度，提高生产效率，同时改变了导模板局部温度，利于晶体结晶，解决了晶体缩角的问题，保证晶体的完整性，同时还增加了导模板两端头的局部宽度，解决了随温度增高晶体宽度变窄的问题，利于晶体拉制时的操作，增大了控制调整范围等，适合大范围的推广和应用。【附图说明】图1是本专利技术的立体结构示意图；图2是图1的俯视结构示意图；图3是图1的左视结构示意图；在图中：1、第一侧板；2、凹陷面；3、V形槽；4、主供料缝；5、第二侧板；6、过度圆弧；7、连接槽。【具体实施方式】参考下面的实施例，可以更详细地解释本专利技术；但是，本专利技术并不局限于这些实施例。需要说明的是，本专利技术中采用的位置描述关系（即上、下、左、右、前、后）仅以附图为例。结合附图1～3所述的一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，包括第一侧板1、凹陷面2、主供料缝4和第二侧板5，所述第一侧板1和第二侧板5的形状均为长方形结构，第一侧板1和第二侧板5的长度、宽度和厚度均设置为一致，第一侧板1与第二侧板5平行、对应且间隔设置构成长方形导模板主体，第一侧板1与第二侧板5之间的缝隙构成主供料缝4，所述主供料缝4的宽度b设置为0.1～3mm，在实际应用过程中，第一侧板1与第二侧板5之间设置若干个间隔块，然后第一侧板1与第二侧板5通过螺栓固定为一体（此结构附图中未示出）;进一步,第一侧板1与第二侧板5的材料选用钨或钼或钨钼合金当中的任意一种；进一步，在导模板主体的出料端设有向下凹陷的V形槽3（如图3所示），所述V形槽3两边的夹角β为70°～150°，在实际实施过程中,V形槽3的设置即在第一侧板1的上端设置左侧高右侧低的斜面A,在第二侧板5的上端设置左侧低右侧高的斜面B,由所述斜面A与斜面B构成V形槽3；进一步，在导模板主体的两侧面分别设有向内凹陷的凹陷面2使导模板主体形成中部薄两端厚的结构（具体如图2所示），所述凹陷面2的中部为平面，凹陷面2的两端为斜面；所述斜面的长度a设置为1～30mm。导模板主体两侧面设置的凹陷面2斜面的夹角θ设置为0.1°～50°；进一步，在凹陷面2上的平面与斜面的交界处设有过度圆弧6；进一步，在导模板主体的进料端设有连接槽7，由所述连接槽7连接坩埚内的导模板固定座（此结构附图未示出）形成形成所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板。本专利技术的具体优点如下：1、本专利技术改善了具备热场环境，降低了具备温度，使导模板两侧与中间位置处于同一条等温线上，较之前提升拉制速度，提高生产效率；2、本专利技术改变导模板局部温度，利于晶体结晶，解决晶体缩角问题，保证了晶体的完整性；3、本专利技术增加了导模板两端头的局部宽度，解决了随温度增高晶体宽度变窄的问题，利于晶体拉制时的操作，增大了控制调整范围等。本专利技术的应用实例如下表所示：θ值abβ晶体缩角情况5°30.370°厚度方向缩角趋势减弱，但仍有2～3mm的缩角同时拉制调整区间窄12°80.4100°厚度方向存在1m左右的V形缩角，拉制调整区间相对较窄20°150.5120°温高温底均无缩角现象存在，拉制调整区间宽30°200.6150°厚度方向存在2m左右的V形缩角,拉制调整区间相对较窄本专利技术未详述部分为现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，包括第一侧板（1）、凹陷面（2）、主供料缝（4）和第二侧板（5），其特征是：所述第一侧板（1）与第二侧板（5）平行且间隔设置构成长方形导模板主体，第一侧板（1）与第二侧板（5）之间的缝隙构成主供料缝（4），在导模板主体的出料端设有向下凹陷的V形槽（3），在导模板主体的两侧面分别设有向内凹陷的凹陷面（2）使导模板主体形成中部薄两端厚的结构，在导模板主体的进料端设有连接槽（7）形成所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板。

【技术特征摘要】
1.一种采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，包括第一侧板（1）、凹陷面（2）、主供料缝（4）和第二侧板（5），其特征是：所述第一侧板（1）与第二侧板（5）平行且间隔设置构成长方形导模板主体，第一侧板（1）与第二侧板（5）之间的缝隙构成主供料缝（4），在导模板主体的出料端设有向下凹陷的V形槽（3），在导模板主体的两侧面分别设有向内凹陷的凹陷面（2）使导模板主体形成中部薄两端厚的结构，在导模板主体的进料端设有连接槽（7）形成所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板。2.如权利要求1所述的采用导模法生长蓝宝石晶体的导模板，其特征是：所述凹陷面（2）的中部为平面，凹陷面（2）的两端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘朝轩，刘奇丰，
申请(专利权)人：洛阳金诺光电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41