一种砷化镓晶体生长用石英坩埚及其制备方法技术

技术编号:7831174 阅读:247 留言:0更新日期:2012-10-11 06:07
本发明专利技术是一种砷化镓晶体生长用石英坩埚,其特征在于:它包括石英坩埚体,石英坩埚体的下部为漏斗状的肩部和封闭式的底部细管,所述的石英坩埚体由石英玻璃管制成;制成石英玻璃管的高纯石英砂是含有一定掺杂原素的二氧化硅材料。本发明专利技术还涉及砷化镓晶体生长用石英坩埚的制备方法。本发明专利技术石英坩埚的原料石英砂的纯度较高,原料掺杂合理。用本发明专利技术的石英坩埚进行砷化镓晶体生长,不仅使用寿命长,而且可以提高所生长的砷化镓晶体的合格率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石英坩埚及其制备方法,特别是。
技术介绍
现有技术中的石英玻璃管的生产方法存在以下的缺陷原料石英砂的纯度低,原产掺杂不合理,因此所拉制出来的石英玻璃管的气泡气线多,其质量较差,适用的范围较窄。适用于砷化镓晶体生长时,使用寿命短,并且大大影响了晶体生长合格率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种原料石英砂的纯度用原产掺杂更为合理的砷化镓晶体生长用石英坩埚。本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供了以上所述的砷化镓晶体生长用石英坩埚的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本专利技术是一种砷化镓晶体生长用石英坩埚,其特点是它包括石英坩埚体,石英坩埚体的下部为漏斗状的肩部和封闭式的底部细管,所述的石英坩埚体由石英玻璃管制成;制成石英玻璃管的高纯石英砂是含有以下掺杂原素的二氧化硅材料,单位PPM, Al 10. 0-11. O ; B O. 1-0. 3 ; Ca O. 7-0. 9 ; Cr O. 01-0. 03 ; Cu O. 001-0. 01 ; Fe O. 05-0. 10 ; K O. 1-0. 2 ;Li 0.05-0. 10 ; Mg 0.03-0.07 ; Mn O. 05-0. 08 ; Na O. 15-0. 25 ; Ni O. 04-0. 06 ; P O. 1-0. 3Ti I. 5-2.0 ; Zr 0.20-0.50。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。本专利技术还提供了一种如以上技术方案所述的砷化镓晶体生长用石英坩埚的制备方法,其特点是,其步骤如下 (1)管材准备按工艺要求将所需管径的石英玻璃管进行切割,切成所需长度,得石英坩埚体主体管坯和底部细管坯,然后进行清洗和烘干处理; (2)石英坩埚体主体成型将石英坩埚体主体管坯置于石英玻璃二次加工机床的卡盘之中并卡紧,转动卡盘,点燃氢氧火焰,将石英管熔融并拉伸、局部拉细,使石英坩埚的肩部形成雏形;然后将成形模具移至肩部,转动卡盘,点燃氢氧火焰,依靠模具定位、挤压、熔炼、吹气进行整定,使石英坩埚的肩部成型;取下后进行切割、清洗、烘干; (3)焊接将烘干后的肩部成型的石英坩埚体主体重新置于石英玻璃二次加工机床的左侧卡盘之中并卡紧,将底部细管坯置于石英玻璃二次加工机床的右侧的移动床头的卡盘之中并卡紧,转动卡盘,点燃氢氧火焰将底部细管坯焊接在石英坩埚体主体上; (4)底部细管端部成型焊接完毕后,转动卡盘,点燃氢氧火焰,将底部细管熔融并拉伸、局部拉细,使石英坩埚的底部细管端部形成雏形;转动卡盘,点燃氢氧火焰,依靠模具定位、挤压、熔炼、吹气进行整定,使石英坩埚的底部细管成型; (5)后处理根据设计尺寸对石英坩埚体的大管端部进行切割、纯水清洗后,置于退火炉中进行应力退火处理,即得。与现有技术相比,本专利技术石英坩埚的原料石英砂的纯度较高,原料掺杂合理。用本专利技术的石英坩埚进行砷化镓晶体生长,不仅使用寿命长,而且可以提高所生长的砷化镓晶体的合格率。具体实施例方式以下进一步描述本专利技术的具体技术方案,以便于本领域的技术人员进一步地理解本专利技术,而不构成对其权利的限制。实施例I。一种砷化镓晶体生长用石英坩埚,它包括石英坩埚体,石英坩埚体的下部为漏斗状的肩部和封闭式的底部细管,所述的石英坩埚体由石英玻璃管制成;制成石英 玻璃管的高纯石英砂是含有以下掺杂原素的二氧化硅材料,单位PPM, Al 10. O ; B O. I ; Ca O. 7 ; Cr O. 01 ; Cu O. 001 ; Fe O. 05 ; K O. I ;Li 0.05 ; Mg 0.03 ; Mn O. 05 ; Na O. 15 ;Ni O. 04 ; P O. I ;Ti I. 5 ; Zr O. 20。实施例2。一种砷化镓晶体生长用石英坩埚,它包括石英坩埚体,石英坩埚体的下部为漏斗状的肩部和封闭式的底部细管,所述的石英坩埚体由石英玻璃管制成;制成石英玻璃管的高纯石英砂是含有以下掺杂原素的二氧化硅材料,单位PPM, Al 11.0 ; B O. 3 ; Ca 0.9 ; Cr 0.03 ; Cu 0.01 ; Fe O. 10 ; K O. 2 ;Li O. 10 ; Mg 0.07 ; Mn 0.08 ; Na O. 25 ; Ni0.06 ; P O. 3Ti 2.0 ; Zr O. 50。实施例3。一种砷化镓晶体生长用石英坩埚,它包括石英坩埚体,石英坩埚体的下部为漏斗状的肩部和封闭式的底部细管,所述的石英坩埚体由石英玻璃管制成;制成石英玻璃管的高纯石英砂是含有以下掺杂原素的二氧化硅材料,单位PPM, Al 10. 50 ; B O. 2 ; Ca 0.8 ; Cr O. 02 ; Cu O. 005 ; Fe O. 08 ; K O. 15 ;Li 0.08 ; Mg 0.05 ; Mn 0.07 ;Na O. 20 ; Ni 0.05 ; P O. 2 ;Ti 1.80 ; Zr O. 35。实施例4。一种如实施例I或2或3所述的砷化镓晶体生长用石英坩埚的制备方法,其步骤如下 (I)管材准备按工艺要求将所需管径的石英玻璃管进行切割,切成所需长度,得石英坩埚体主体管坯和底部细管坯,然后进行清洗和烘干处理;(2)石英坩埚体主体成型将石英坩埚体主体管坯置于石英玻璃二次加工机床的卡盘之中并卡紧,转动卡盘,点燃氢氧火焰,将石英管熔融并拉伸、局部拉细,使石英坩埚的肩部形成雏形;然后将成形模具移至肩部,转动卡盘,点燃氢氧火焰,依靠模具定位、挤压、熔炼、吹气进行整定,使石英坩埚的肩部成型;取下后进行切割、清洗、烘干; (3)焊接将烘干后的肩部成型的石英坩埚体主体重新置于石英玻璃二次加工机床的左侧卡盘之中并卡紧,将底部细管坯置于石英玻璃二次加工机床的右侧的移动床头的卡盘之中并卡紧,转动卡盘,点燃氢氧火焰将底部细管坯焊接在石英坩埚体主体上; (4)底部细管端部成型焊接完毕后,转动卡盘,点燃氢氧火焰,将底部细管熔融并拉伸、局部拉细,使石英坩埚的底部细管端部形成雏形;转动卡盘,点燃氢氧火焰,依靠模具 定位、挤压、熔炼、吹气进行整定,使石英坩埚的底部细管成型; (5)后处理根据设计尺寸对石英坩埚体的大管端部进行切割、纯水清洗后,置于退火炉中进行应力退火处理,即得。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砷化镓晶体生长用石英坩埚,其特征在于它包括石英坩埚体,石英坩埚体的下部为漏斗状的肩部和封闭式的底部细管,所述的石英坩埚体由石英玻璃管制成;制成石英玻璃管的高纯石英砂是含有以下掺杂原素的二氧化硅材料,单位PPM,Al 10. 0-11. O ; B O. 1-0. 3 ; Ca O. 7-0. 9 ;Cr O. 01-0. 03 ; Cu O. 001-0. 01 ; Fe O. 05-0. 10 ; K O. 1-0. 2 ;Li 0.05-0. 10 ; Mg 0.03-0.07 ;Mn O. 05-0. 08 ; Na O. 15-0. 25 ; Ni O. 04-0. 06 ; P O. 1-0. 3Ti I. 5-2.0 ; Zr 0.20-0.50。2.一种如权利要求I所述的砷化镓晶体生长用石英坩埚的制备方法,其特征在于,其步骤如下 (1)管材准备按工艺要求将所需管径的石英玻璃管进行切割,切成所需长度,得石英坩埚体主体管坯和底部细管坯,然后...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕德润濮晓明濮阳坤陶明顿张尧李永望顾国良
申请(专利权)人:连云港福东正佑照明电器有限公司
类型:发明
国别省市:

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