一种用于导模法晶体生长的模具及装置制造方法及图纸

技术编号:33136987 阅读:18 留言:0更新日期:2022-04-22 13:44
本实用新型专利技术公开了一种用于导模法晶体生长的模具及装置,所述模具包括:导模板;毛细通孔,设置于所述导模板,所述毛细通孔贯穿所述导模板并连接所述导模板的出料表面和进料表面。通过在导模板上设置贯穿导模板毛细通孔,使熔体在毛细管作用下从进料表面沿毛细通孔爬升至出料表面,并均匀地从出料表面溢出,实现制备大尺寸晶体时熔体的稳定供给,增加了生长的晶体的厚度,提高晶体的制备效率。提高晶体的制备效率。提高晶体的制备效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于导模法晶体生长的模具及装置


[0001]本技术涉及导模法晶体生长
,尤其涉及一种用于导模法晶体生长的模具及装置。

技术介绍

[0002]导模法是一种制备单晶的近尺寸成型技术,即直接从熔体中生长出所需形状的晶体毛坯。导模法首要的条件是要求模具材料必须能为熔体所润湿,并且彼此间又不发生化学作用,在润湿角满足一定的润湿条件下,使得熔体在毛细作用(虹吸现象)下能上升到模具的顶部,并能在顶部的模具截面上扩展到模具的边缘而形成一个薄膜熔体层,通过籽晶与该薄膜熔体层接触,然后再提拉生长,根据不同模具能生长出各种片、棒、管、丝以及其他特殊形状的晶体,具有直接从熔体中控制生长定型晶体的能力。
[0003]但是由于采用导模法制备的晶体的尺寸受模具的上表面面积的影响,而现有的模具通常是通过狭缝的毛细作用供给原料,靠近狭缝的表面原料供给较快,而远离狭缝的表面原料供给较慢,制备大尺寸晶体时易出现供应原料不稳定的情况,晶体尺寸厚度较小,制备效率低。
[0004]因此,现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足,本技术的目的在于提供一种用于导模法晶体生长的模具及装置,旨在实现采用导模法生长晶体过程中原料稳定供给的同时扩大晶体厚度,提高制备效率。
[0006]本技术的技术方案如下:
[0007]一种用于导模法晶体生长的模具,其中,包括:
[0008]导模板;
[0009]毛细通孔,设置于所述导模板,所述毛细通孔贯穿所述导模板并连接所述导模板的出料表面和进料表面。
[0010]所述的用于导模法晶体生长的模具,其中,所述毛细通孔呈多通孔阵列排布。
[0011]所述的用于导模法晶体生长的模具,其中,所述毛细通孔为圆形通孔、三角形通孔或多边形通孔。
[0012]所述的用于导模法晶体生长的模具,其中,所述多孔阵列的行间距与列间距相同。
[0013]所述的用于导模法晶体生长的模具,其中,所述毛细通孔的孔径为0.05~1.0mm。
[0014]所述的用于导模法晶体生长的模具,其中,所述导模板的高度为30~120mm。
[0015]所述的用于导模法晶体生长的模具,其中,所述出料表面为弧形面。
[0016]所述的用于导模法晶体生长的模具,其中,所述弧形面的曲率半径大于600mm。
[0017]所述的用于导模法晶体生长的模具,其中,所述进料表面上设置有支撑部。
[0018]一种用于导模法晶体生长的装置,包括生长炉、设置在所述生长炉内的坩埚以及
设置在所述坩埚内的模具,其中,所述模具为如上所述的用于导模法晶体生长的模具。
[0019]有益效果:本技术提供了一种用于导模法晶体生长的模具及装置,所述模具包括:导模板;毛细通孔,设置于所述导模板,所述毛细通孔贯穿所述导模板并连接所述导模板的出料表面和进料表面。通过在导模板上设置贯穿导模板毛细通孔,使熔体在毛细管作用下从进料表面沿毛细通孔爬升至出料表面,并均匀地从出料表面溢出,实现制备大尺寸晶体时熔体的稳定供给,增加了生长的晶体的厚度,提高晶体的制备效率。
附图说明
[0020]图1为本实施例的用于导模法晶体生长的模具的第一结构的立体图。
[0021]图2为本实施例的用于导模法晶体生长的模具的第一结构主视图
[0022]图3为本实施例的用于导模法晶体生长的模具的第二结构立体图。
[0023]图4为本实施例的用于导模法晶体生长的模具的第二结构主视图。
[0024]附图标记:1、导模板,2、毛细通孔,3、出料表面,4、支撑部。
具体实施方式
[0025]本技术提供一种用于导模法晶体生长的模具及装置,为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本技术进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
[0026]请参见图1和图4,本技术提供一种用于导模法晶体生长的模具,包括:导模板1;毛细通孔2,设置于所述导模板1,所述毛细通孔2贯穿所述导模板1并连接所述导模板1的出料表面3和进料表面(未示出)。
[0027]具体地,本技术的模具在使用时是设置在晶体生长炉内的坩埚中,进料表面为导模板1的下表面并朝向坩埚的底部,出料表面3为导模板1的上表面,在导模板1中均匀设置有贯穿导模板1的出料表面3和进料表面的毛细通孔2,毛细通孔2作为供料通道。当坩埚中盛有熔融态的原材料时,也就是盛有熔体时,进料表面在熔体中,在毛细管作用下,熔体从进料表面进入毛细通孔2,并沿毛细通孔2向出料表面3方向爬升至出料表面3,再通过籽晶杆的提拉生长晶体。由于毛细通孔2的均匀分布,使溢出的熔体在出料表面3上均匀分布,实现熔体的稳定供给,从而熔体在提拉过程中,在同一平面上稳定地生长并形成均匀的晶体结构,在保证晶体的生长质量的同时可增加生长的晶体的厚度,厚度更厚的大尺寸晶体在后续的切割加工时能够得到更多的晶片,从而提高了晶体的制备效率。出料表面3的形状和大小可以根据需要生长的晶体形状和大小确定,可以设置为矩形生长成块状晶体,也可以设置为圆形,生长为圆柱状或棒状晶体,块状晶体的长度和宽度以及圆柱状或棒状晶体的直径没有限定,根据需要的晶体成品尺寸确定。
[0028]进一步,由于毛细作用的实现需要固液界面具有较好的浸润性,毛细通孔2的孔壁光滑,孔壁与熔体的浸润角度为0~90
°

[0029]在一种实施方式中,所述毛细通孔2呈多通孔阵列排布。
[0030]为实现熔体在出料表面3的均匀出料,毛细通孔2呈多通孔阵列排布,多通孔阵列中的行间距和列间距相同,从而使出料孔能均匀分布。每个毛细通孔2对应一个进料口和一个出料口,进料口设置在导模板1的进料表面上,出料口设置在导模板1的出料表面3上,进
料表面与出料表面3相互平行,每个毛细通孔2均垂直于进料表面和出料表面3,使每个毛细通孔2的通道长度相同且进料口与出料口的距离最短,从而使熔体更均匀地从出料表面3流出。
[0031]在一种实施方式中,其特征在于,所述毛细通孔2为圆形通孔、三角形通孔或多边形通孔。毛细通孔2的形状可以是圆形通孔、三角形通孔或多边形通孔,只要能产生毛细作用将熔体从进料表面进入并从出料表面3出来即可。优选的,毛细通孔2为圆形通孔,圆形通孔的孔壁光滑无弯折部,熔体能够更顺利地向上爬升。在一种实施方式中,所述毛细通孔2的孔径为0.05~1.0mm。具体地,毛细通孔2的孔径大小的设置首先是要保证能够产生毛细作用,其次是根据模具的高度确定具体的大小使熔体能够爬升至出料表面3。由于毛细通孔2孔径越小则毛细作用越明显,熔体的爬升高度高度越高,因此若模具的高度较小,毛细通孔2的孔径大小可较大,若模具的高度较大,毛细通孔2的孔径大小可较小。毛细通孔2的孔径大小影响到毛细作用的效果,若毛细通孔2的孔径太小,通孔容易被堵塞,若毛细通孔2的孔径太大,在毛本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于导模法晶体生长的模具,其特征在于,包括:导模板;毛细通孔,设置于所述导模板,所述毛细通孔贯穿所述导模板并连接所述导模板的出料表面和进料表面。2.根据权利要求1所述的用于导模法晶体生长的模具,其特征在于,所述毛细通孔呈多通孔阵列排布。3.根据权利要求1所述的用于导模法晶体生长的模具,其特征在于,所述毛细通孔为圆形通孔、三角形通孔或多边形通孔。4.根据权利要求2所述的用于导模法晶体生长的模具,其特征在于,所述多通孔阵列的行间距与列间距相同。5.根据权利要求1所述的用于导模法晶体生长的模具,其特征在于,所述毛细通孔的孔径为0.05~1.0mm。6.根据权利要求1所述的用于导模法晶体生长的...

【专利技术属性】
技术研发人员:齐红基赛青林
申请(专利权)人:杭州富加镓业科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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