一種用于熱交換法生長大尺寸藍(lán)寶石的雙層坩堝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本實(shí)用新型涉及晶體生長技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于熱交換法生長大尺寸藍(lán)寶石的雙層坩堝。
【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)寶石（Sapphire)是一種氧化鋁（α-Α1203)的單晶。具有優(yōu)異的光學(xué)性能、機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，可在高溫的條件下工作。其獨(dú)特的晶格結(jié)構(gòu)使藍(lán)寶石晶體成為實(shí)際應(yīng)用的半導(dǎo)體GaN/A1203發(fā)光二極管（LED)，大規(guī)模集成電路SOI和S0S及超導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)薄月旲等最為理想的襯底材料。
[0003]現(xiàn)在主流的藍(lán)寶石生長方法有泡生法，提拉法及熱交換法和倒模法。而熱交換法主要使用的是整體式鉬坩堝，一般厚度在3.左右，使用石墨保溫結(jié)構(gòu)，保溫性能好，能耗比泡生法低近一倍，且允許生長的尺寸比泡生法大。但是由于晶體生長的最后階段是貼坩堝壁生長，所以需要破壞坩堝取出晶體。鉬坩堝的生產(chǎn)成本較高，目前全球的鉬主要來源于南美，鉬坩堝占晶體生產(chǎn)的成本達(dá)到15% -30%左右，每次破壞鉬坩堝取出晶體導(dǎo)致生產(chǎn)成本偏高不下。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)問題，從而提供一種可重復(fù)使用、降低成本的用于熱交換法生長大尺寸藍(lán)寶石的雙層坩堝。
[0005]本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：
[0006]本實(shí)用新型提供的用于熱交換法生長大尺寸藍(lán)寶石的雙層坩堝，其包括外坩堝和內(nèi)坩堝，所述內(nèi)坩堝設(shè)置在所述外坩堝內(nèi)，所述內(nèi)坩堝的底部外表面與所述外坩堝的底部內(nèi)表面相接觸，所述內(nèi)坩堝的側(cè)壁與所述外坩堝的側(cè)壁之間設(shè)有一間隙，所述間隙內(nèi)設(shè)有一加強(qiáng)筋支架，所述加強(qiáng)筋支架分別與所述外坩堝和內(nèi)坩堝可拆式連接，其中，所述外坩堝為旋壓鉬坩堝，所述內(nèi)坩堝采用鉬片焊接而成。
[0007]進(jìn)一步地，所述加強(qiáng)筋支架與所述內(nèi)坩堝的接觸面上還設(shè)有多個缺口，多個所述缺口沿所述加強(qiáng)筋支架的高度方向上等間距分布。
[0008]進(jìn)一步地，所述加強(qiáng)筋支架的頂部高于所述外坩堝和內(nèi)坩堝的最高點(diǎn)。
[0009]進(jìn)一步地，所述內(nèi)坩堝的底部和側(cè)壁之間通過鉬條焊接而成。
[0010]進(jìn)一步地，所述外坩堝的直徑為Φ200-Φ600πιπι，所述外坩堝的壁厚為3. 5-8mm，所述內(nèi)坩堝的直徑比外坩堝直徑小1_50_，所述內(nèi)坩堝的壁厚為0. 5-2_。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于：通過內(nèi)坩堝來生長藍(lán)寶石晶體，而外坩堝和加強(qiáng)筋支架分別用于抗變形支撐和保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，藍(lán)寶石晶體生長完成后，僅需要破壞壁厚較薄的由鉬片焊接而成的內(nèi)坩堝即可，外坩堝則可重復(fù)多次使用，其避免了對整個坩堝的破壞，降低了鉬的使用量，進(jìn)而有效地降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1是本實(shí)用新型的用于熱交換法生長大尺寸藍(lán)寶石的雙層坩堝的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]參閱圖1所示，本實(shí)用新型的用于熱交換法生長大尺寸藍(lán)寶石的雙層坩堝，其包括外坩堝1和內(nèi)坩堝2,內(nèi)坩堝2設(shè)置在外坩堝1內(nèi)，內(nèi)坩堝2的底部外表面與外坩堝1的底部內(nèi)表面相接觸，內(nèi)坩堝2的側(cè)壁與外坩堝1的側(cè)壁之間設(shè)有一間隙3,間隙3內(nèi)設(shè)有一加強(qiáng)筋支架4,加強(qiáng)筋支架4分別與外坩堝1和內(nèi)坩堝2可拆式連接，其中，外坩堝1為旋壓鉬坩堝，內(nèi)坩堝2采用鉬片焊接而成。本實(shí)用新型通過內(nèi)坩堝2來生長藍(lán)寶石晶體，而外坩堝1和加強(qiáng)筋支架4分別用于抗變形支撐和保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，藍(lán)寶石晶體生長完成后，僅需要破壞壁厚較薄的由鉬片焊接而成的內(nèi)坩堝2即可，外坩堝1則可重復(fù)多次使用，其避免了對整個坩堝的破壞，降低了鉬的使用量，進(jìn)而有效地降低了生產(chǎn)成本。
[0016]本實(shí)用新型中，為了降低加強(qiáng)筋支架4的平面度要求和加工難度，加強(qiáng)筋支架4與內(nèi)坩堝2的接觸面上還設(shè)有多個缺口 5,多個缺口 5沿加強(qiáng)筋支架4的高度方向上等間距分布。以及為了方便先取出加強(qiáng)筋支架4,再取出內(nèi)坩堝2和藍(lán)寶石晶體，加強(qiáng)筋支架4的頂部尚于外謝禍1和內(nèi)謝禍2的最尚點(diǎn)。
[0017]具體的，內(nèi)坩堝2的底部采用圓形鉬片沖壓成型，側(cè)壁為桶裝結(jié)構(gòu)的鉬片卷，因?yàn)閮?nèi)坩堝2的使用溫度為2100攝氏度以上，所以對焊縫要求較高，必須采用特殊的焊接工藝，內(nèi)坩堝2的底部和側(cè)壁之間通過鉬條焊接而成。另外，內(nèi)坩堝2采用焊接方式制作比旋壓方式降低了難度，從而也進(jìn)一步降低了其生產(chǎn)成本。
[0018]優(yōu)選的，外坩堝1的直徑為Φ 200-Φ 600mm，外坩堝1的壁厚為3. 5-8mm，外坩堝1較大的壁厚使其具有較強(qiáng)的抗變型能力，能多次重復(fù)使用。內(nèi)坩堝2的直徑比外坩堝1直徑小l-50mm，內(nèi)坩堝2的壁厚為0· 5-2mm，內(nèi)坩堝2較薄的壁厚，大大降低了鉬的用量和生產(chǎn)成本。
[0019]以上，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于熱交換法生長大尺寸藍(lán)寶石的雙層坩禍，其特征在于:包括外坩禍(1)和內(nèi)坩禍(2)，所述內(nèi)坩禍(2)設(shè)置在所述外坩禍⑴內(nèi)，所述內(nèi)坩禍⑵的底部外表面與所述外坩禍(1)的底部內(nèi)表面相接觸，所述內(nèi)坩禍(2)的側(cè)壁與所述外坩禍(1)的側(cè)壁之間設(shè)有一間隙(3)，所述間隙(3)內(nèi)設(shè)有一加強(qiáng)筋支架(4)，所述加強(qiáng)筋支架(4)分別與所述外坩禍(1)和內(nèi)坩禍(2)可拆式連接，其中，所述外坩禍(1)為旋壓鉬坩禍，所述內(nèi)坩禍(2)采用鉬片焊接而成。2.如權(quán)利要求1所述的用于熱交換法生長大尺寸藍(lán)寶石的雙層坩禍，其特征在于:所述加強(qiáng)筋支架(4)與所述內(nèi)坩禍(2)的接觸面上還設(shè)有多個缺口(5)，多個所述缺口(5)沿所述加強(qiáng)筋支架(4)的高度方向上等間距分布。3.如權(quán)利要求2所述的用于熱交換法生長大尺寸藍(lán)寶石的雙層坩禍，其特征在于:所述加強(qiáng)筋支架⑷的頂部高于所述外坩禍⑴和內(nèi)坩禍⑵的最高點(diǎn)。4.如權(quán)利要求1所述的用于熱交換法生長大尺寸藍(lán)寶石的雙層坩禍，其特征在于:所述內(nèi)坩禍(2)的底部和側(cè)壁之間通過鉬條焊接而成。5.如權(quán)利要求4所述的用于熱交換法生長大尺寸藍(lán)寶石的雙層坩禍，其特征在于:所述外坩禍⑴的直徑為Φ200-Φ600_，所述外坩禍⑴的壁厚為3.5-8_，所述內(nèi)坩禍(2)的直徑比外坩禍(1)直徑小l_50mm，所述內(nèi)坩禍⑵的壁厚為0.5_2mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于熱交換法生長大尺寸藍(lán)寶石的雙層坩堝，其包括外坩堝和內(nèi)坩堝，所述內(nèi)坩堝設(shè)置在所述外坩堝內(nèi)，所述內(nèi)坩堝的底部外表面與所述外坩堝的底部內(nèi)表面相接觸，所述內(nèi)坩堝的側(cè)壁與所述外坩堝的側(cè)壁之間設(shè)有一間隙，所述間隙內(nèi)設(shè)有一加強(qiáng)筋支架，所述加強(qiáng)筋支架分別與所述外坩堝和內(nèi)坩堝可拆式連接，其中，所述外坩堝為旋壓鉬坩堝，所述內(nèi)坩堝采用鉬片焊接而成。本實(shí)用新型僅需要破壞壁厚較薄的由鉬片焊接而成的內(nèi)坩堝即可，外坩堝則可重復(fù)多次使用，其避免了對整個坩堝的破壞，降低了鉬的使用量，進(jìn)而有效地降低了生產(chǎn)成本。
【IPC分類】C30B29/20, C30B35/00
【公開號】CN205062235
【申請?zhí)枴緾N201520780115
【發(fā)明人】季泳, 張龔磊
【申請人】貴陽嘉瑜光電科技咨詢中心
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月10日