一种提拉法生长晶体的坩埚及温场结构制造技术

本发明专利技术公开了一种提拉法生长晶体的坩埚及温场结构，所述坩埚为上端开口、下端封闭的筒体，所述坩埚从上至下依次包括晶体生长区、过渡区和保温区，所述过渡区和所述保温区用于容纳熔体，且所述过渡区和保温区在生长晶体时掩埋在温场结构的锆沙层中，所述晶体生长区用于晶体生长，所述保温区和晶体生长区均为等径圆筒体，且所述保温区的直径小于晶体生长区的直径，所述过渡区连接在保温区和晶体生长区之间，所述过渡区为上端直径大、下端直径小的圆锥筒体。本发明专利技术解决了现有技术中生长大尺寸晶体用的大尺寸坩埚的底部容易出现熔体自发结晶现象的问题，保证了大尺寸晶体稳定生长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶体生长，尤其涉及一种提拉法生长晶体的坩埚及温场结构。

技术介绍

1、当前大多数氧化物晶体是通过熔体法生长而成的，其中熔体法又主要有提拉法、坩埚下降法、温梯法、激光加热基座法和区熔法等，这些生长方法多数都需要用到坩埚。

2、以提拉法生长铌酸锂晶体为例，为了获得组分均匀、结构完好的铌酸锂晶体，最好具备以下几个基本条件：①生长出的晶体的质量不超过熔体质量的8%，且摩尔分数偏离同成分组分不超过士1%,如果将熔体中氧化锂含量范围放宽至不超过同成分浓度的摩尔分数的8%，则生长出的晶体的质量一般不超过熔体质量的2%。②生长出的晶体的直径要远远小于坩埚的直径。对于一个 直径为45mm-50 mm 的坩埚，生长出的晶体的直径一般不超过10mm-12 mm。一般情况下，生长出的晶体的直径与坩埚的直径的比值范围为0.4-0.6，坩埚中熔体的液面高度与坩埚直径的比值应控制在1左右。由此可见，为了获得组分均匀的晶体，对坩埚和原料的利用率极低，这无疑增加了生产成本。

3、此外，对于射频加热方式下的晶体生长过程，坩埚产生的焦耳热值与电磁场强度的平本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提拉法生长晶体的坩埚，其特征在于，所述坩埚（1）为上端开口、下端封闭的筒体，所述坩埚（1）从上至下依次包括晶体生长区、过渡区和保温区，所述过渡区和保温区用于容纳熔体，且所述过渡区和保温区在生长晶体时掩埋在温场结构的锆沙层（6）中，所述晶体生长区用于晶体（2）生长，所述保温区和晶体生长区均为等径圆筒体，且所述保温区的直径小于晶体生长区的直径，所述过渡区连接在所述保温区和晶体生长区之间，所述过渡区为上端直径大、下端直径小的圆锥筒体。

2.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，晶体生长区的高度为H1，直径为D1，过渡区的高度为H2，保温区的高度为H3，直径为D3,所述坩埚（...

【技术特征摘要】

1.一种提拉法生长晶体的坩埚，其特征在于，所述坩埚（1）为上端开口、下端封闭的筒体，所述坩埚（1）从上至下依次包括晶体生长区、过渡区和保温区，所述过渡区和保温区用于容纳熔体，且所述过渡区和保温区在生长晶体时掩埋在温场结构的锆沙层（6）中，所述晶体生长区用于晶体（2）生长，所述保温区和晶体生长区均为等径圆筒体，且所述保温区的直径小于晶体生长区的直径，所述过渡区连接在所述保温区和晶体生长区之间，所述过渡区为上端直径大、下端直径小的圆锥筒体。

2.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，晶体生长区的高度为h1，直径为d1，过渡区的高度为h2，保温区的高度为h3，直径为d3,所述坩埚（1）生长出的晶体（2）的直径为d，d≥160 mm，所述坩埚（1）生长出的晶体（2）具有等径部分，等径部分的长度为h，2d≥d1≥1.5d，d≥d3≥0.4d，h≥h1≥0.6h，0.5h≥h3≥0.3h ，h3=1.5h2。

3.一种提拉法生长晶体的温场结构，包括保温结构和位于保温结构内的坩埚（1），其特征在于，所述保温结构包括侧面圆筒和连接在侧面圆筒下端的筒底，所述筒底为多层结构，包括底部保温棉层（7）和锆沙层（6），位于最上层的为锆沙层（6），所述坩埚（1）为上端开口、下端封闭的筒体，所述坩埚（1）从上至下依次包括晶体生长区、过渡区和保温区，所述过渡区和保温区用于容纳熔体，且所述过渡区和保温区在生长晶体时掩埋在筒底的最上层锆沙层（6）中，所述晶体生长区用于晶体（2）生长，所述保温区和晶体生长区均为等径圆筒体，且所述保温区的直径小于晶体生长区的直径，所述过渡区连接在所述保温区和晶体生长区之间，所述过渡区为上端直径大、下端直径小的圆锥筒体。

4.根据权利要求3所述的温场结构，其特征在于，晶体生长区的高度为h1，直径为d1，过渡区的高度为h2，保温区的高度为h3，直径为d3, 所述坩埚（1）生长出的晶体（2）具有等径部分，所述等径部分的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦怀泽，孙术博，张健康，王东周，王孚雷，桑元华，刘宏，
申请(专利权)人：济南量子技术研究院，
类型：发明
国别省市：