本发明专利技术公开一种晶体生长装置和晶体生长方法、TGS类晶体，晶体生长装置包括水槽、生长室、籽晶杆和籽晶；水槽为环形槽体，水槽全部或部分包围住生长室的侧部和底部；水槽的侧面和/或水槽的上端面设置进水口和出水口；生长室的上端面和/或水槽的上端面设置有保温盖；籽晶粘接在籽晶杆的下端，籽晶杆可进出生长室；籽晶杆上设置有传热介质进口和传热介质出口。本发明专利技术通过对水槽和籽晶杆双向控温，使得籽晶生长处的温度及过冷度可根据晶体生长特性进行调整，从而使得在籽晶生长过程中整体更加适宜晶体生长，降低晶体生长过程中缺陷的产生，提高了晶体质量。提高了晶体质量。提高了晶体质量。
【技术实现步骤摘要】
晶体生长装置及方法、TGS类晶体
[0001]本专利技术涉及晶体生长
，尤其涉及一种晶体生长装置及方法、TGS类晶体。
技术介绍
[0002]硫酸三甘氨酸肽（TGS）、氘化TGS（DTGS）晶体是一种性能优越的热电探测材料，在红外技术中有广泛应用。
[0003]现有技术方案TGS类晶体的生长方法主要是将粘接籽晶的籽晶杆或者籽晶线伸入到生长溶液中，盛载生长溶液的生长装置至于水槽中，通过水槽控制生长装置内的溶液整体升降温，使得溶液过饱和析出溶质，籽晶吸收溶质进行生长。整个过程缓慢且容易出现局部温度失衡，造成晶体生长缓慢及杂晶（单晶中的严重缺陷区域形成新的形核长晶点，由此缺陷处会长出的新的小晶体）出现，影响单一晶体的快速生长，不利于生产效率提升。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种新型晶体生长装置，使得长晶时温度能多元控制，使得长晶时整体温度平稳合理，有效保证了晶体生长质量。
[0005]本专利技术的第一方面提供一种晶体生长装置，包括：水槽、生长室、籽晶杆和籽晶；所述水槽为环形槽体，所述水槽全部或部分包围住所述生长室的侧部和底部；所述水槽的侧面和/或所述水槽的上端面设置进水口和出水口；所述生长室的上端面和/或所述水槽的上端面设置保温盖；所述籽晶设置在所述籽晶杆的下端，所述籽晶杆可进出所述生长室；所述籽晶杆上设置有传热介质进口和传热介质出口。
[0006]在一种可实施的方式中，所述水槽设置有至少一处进水口和一处出水口，优选地，所述水槽设置两处进水口和两处出水口，所述水槽的侧面设置有第一进水口和第一出水口，所述水槽的上端面设置有第二进水口和第二出水口。
[0007]在一种可实施的方式中，所述传热介质为水或气体。
[0008]在一种可实施的方式中，所述籽晶杆可旋转。
[0009]本专利技术中一方面通过对水槽和籽晶杆双向控温，使得长晶时整体温差更加平稳，降低晶体生长过程中缺陷产生，提高了晶体质量。另一方面籽晶杆的冷却模式，使得晶体生长区域的溶液过冷，加大溶液饱和度，使得溶质析出加快，提高生产效率。
[0010]本专利技术的第二方面提供一种晶体生长方法，采用如本专利技术的第一方面提供的晶体生长装置，所述晶体生长方法的步骤包括：将原料放入所述生长室中，设置所述水槽的所述进水口的温度为T10；所述T10为70~90℃；待原料溶解完毕后，将所述水槽的进水口的温度T10按照ΔT10的降温速率降低至T11，并保持时间t1；所述T11为50~80℃；所述ΔT10为0.5~5℃/h；所述t1为0.5~2h；
将下端设置有籽晶的所述籽晶杆的传热介质进口的温度设置在T11，将籽晶杆伸入所述生长室后，按照ΔT20的降温速率降低至T21，并保持时间t2；所述T21为50~80℃；所述ΔT20为0.05~5℃/h；所述t2为0.5~2h；所述T11和所述T21的差值为0.1~0.5℃；温度保持结束后，将所述水槽的进水口的温度和所述籽晶杆的传热介质进口的温度同时按照ΔT的降温速率降温；所述ΔT为0.01~0.1℃/h；将所述水槽的进水口的温度降至T12，所述籽晶杆的传热介质进口的温度降至T22时，完成晶体生长，所述T12和所述T22的差值为0.1~0.5℃，所述T12和所述T22为10~40℃。
[0011]在一种可实施的方式中，待原料溶解完毕后，待原料溶解完毕后，所述水槽的进水口的温度T10按照递减式降温速率进行降温至所述T11。
[0012]进一步地，所述T10按照n步台阶式递减降温速率降温至所述T11，n>1；i为第一步与第n步之间的步骤， 1<i≤n；第一步的降温速率为ΔT1
01
,第i步的降温速率为ΔT1
0i
，所述ΔT1
0i
<ΔT1
01
。
[0013]在一种可实施的方式中，所述籽晶杆可旋转，温度保持结束后，将所述水槽的进水口的温度和所述籽晶杆的传热介质进口的温度同时按照ΔT的降温速率降温；且籽晶杆开始旋转；所述ΔT为0.01~0.1℃/h。
[0014]进一步地，所述籽晶杆的转速为0.5~2r/min。
[0015]本专利技术第二方面所涉及的晶体生长方法的效果与本专利技术第一方面相同，在此就不再赘述。
[0016]本专利技术的第三方面提供了一种TGS类晶体，采用如本专利技术的第二方面提供的晶体生长方法制备得到。
[0017]本专利技术的第三方面提供的TGS类晶体的晶体生长平稳且杂晶少，晶体质量高。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出本专利技术的一种晶体生长装置的一个实施例的剖面示意图。
[0019]图2示出本专利技术的一种晶体生长装置的另一个实施例的剖面示意图。
[0020]图3为本专利技术的一种晶体生长方法的原理示意图。
[0021]图4为本专利技术的一种晶体生长方法的流程示意图。
[0022]附图标记；1
‑
水槽；101
‑
第一进水口；102
‑
第一出水口；2
‑
生长室；3
‑
保温盖；301
‑
第二进水口；302
‑
第二出水口；4
‑
籽晶杆；401
‑
进口；402
‑
出口；5
‑
籽晶。
具体实施方式
[0023]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0024]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0025]现有技术方案TGS类晶体的生长方法主要是将粘接有籽晶5的籽晶杆4或者籽晶线伸入到生长溶液中，盛载生长溶液的生长装置置于水槽1中，通过水槽1控制生长装置内的溶液整体升降温，使得溶液过饱和析出溶质，籽晶5吸收溶质进行生长。整个过程缓慢且容易出现局部温度失衡，造成晶体生长缓慢及杂晶出现，影响单一晶体的快速生长，不利于生产效率提升。
[0026]为此，本专利技术第一方面公开了一种晶体生长装置，可以使得晶体生长的整体温度更加平稳，且生产效率更高。
[0027]如图1所示，本晶体生长装置包括水槽1；水槽1为环形腔体，例如可以是圆形、类圆形或者多边形腔体；水槽1全部或者部分包围住生长室2的侧部和底部，在一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种晶体生长装置，其特征在于，包括：水槽、生长室、籽晶杆和籽晶；所述水槽为环形槽体，所述水槽全部或部分包围住所述生长室的侧部和底部；所述水槽的侧面和/或所述水槽的上端面设置进水口和出水口；所述生长室的上端面和/或所述水槽的上端面设置保温盖；所述籽晶设置在所述籽晶杆的下端，所述籽晶杆可进出所述生长室；所述籽晶杆上设置有传热介质进口和传热介质出口。2.如权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述水槽设置有至少一处进水口和一处出水口；优选地，所述水槽设置两处进水口和两处出水口，所述水槽的侧面设置有第一进水口和第一出水口，所述水槽的上端面设置有第二进水口和第二出水口。3.如权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述传热介质为水或气体。4.如权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述籽晶杆可旋转。5.一种晶体生长方法，其特征在于，采用如权利要求1~4任一所述的晶体生长装置，所述晶体生长方法的步骤包括：将原料放入所述生长室中，设置所述水槽的所述进水口的温度为T10；所述T10为70~90℃；待原料溶解完毕后，将所述水槽的进水口的温度T10按照ΔT10的降温速率降低至T11，并保持时间t1；所述T11为50~80℃；所述ΔT10为0.5~5℃/h；所述t1为0.5~2h；将下端设置有籽晶的所述籽晶杆的传热介质进口的温度设置在T11，将籽晶杆伸入所述生长室后，按照ΔT20的降温速率降低至T21，并保持时间t2；所述T21为50~80℃；所述ΔT20为0.05~5℃/h；所述t2为0....
【专利技术属性】
技术研发人员：周成，何亮，李建敏，毛伟，张存新，徐云飞，雷琦，罗鸿志，李小平，刘亮，甘胜泉，熊仁根，
申请(专利权)人：江西新余新材料科技研究院，
类型：发明
国别省市：
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