專利名稱：制備單晶體的提純、生長安瓿的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型屬于制備單晶體的器具，特別涉及一種用于單晶體提純、生長的安瓿。
二背景技術：
安瓿是氣相法制備單晶體必不可少的容器，現(xiàn)有的安瓿為單晶體生長安瓿，由上端呈圓錐形的石英生長管和細長的玻璃尾管組成，玻璃尾管的一端開口，一端封閉，其開口端插入石英生長管，其封閉端為自由端，自由端裝有單晶體原料的組元所對應的元素并位于爐子的低溫區(qū)，作用在于平衡石英生長管內過高的蒸氣壓及調節(jié)化合物的化學配比(見T.S.Jeong，C.I.Lee，P.Y.Yu et al，Growth of cadmium sulfide singlecrystal by the sublimation，J.crystal growth，155(1995)32-37)。此種安瓿雖然可以被使用，但卻存在以下不足1、功能單一，只能用于單晶體的生長；2、石英生長管上端的圓錐形籽晶袋難于有效地淘汰多余的晶核，保證單核生長；3、細長玻璃尾管易于損壞且與石英生長管的組裝有一定的難度。
三
發(fā)明內容
本實用新型針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種集原料提純與晶體生長功能于一體的安瓿，此種安瓿不僅有利于提高單晶體質量，而且結構簡單，不易損壞。
本實用新型提供的安瓿主要由封閉端呈圓錐形的管狀體、與管狀體圓錐端連接的導熱棒及與導熱棒連接的掛環(huán)組成，管狀體通過管頸分隔成提純段和生長段，提純段的自由端端部開有裝料口，生長段端部的圓錐形部段設置有管頸，該管頸使圓錐形部段形成了“棗核狀”與“喇叭狀”的組合體，有利于淘汰多余的晶核，保證單核生長。
為了使淘汰多余晶核的效果更好，本實用新型對生長段端部圓錐形部段的錐角進行了優(yōu)化選擇，實驗表明，錐角為25°～30°最利于形成單核生長。
管狀體是安瓿的主體部分，一般由石英制作，其尺寸的確定原則如下1、管徑根據所制備的單晶體的直徑確定；2、提純段與生長段的長度比為3～5∶1；
3、總長度根據提純的級數，每次升華輸送的距離及所制備單晶體的長度等綜合因素確定。
本實用新型所提供的安瓿既適用于靜態(tài)氣相生長法，也適用于垂直氣相提拉生長法，其使用方式如下1、裝料封瓿將清潔處理后的安瓿裝入原料后封瓿，并使原料位于安瓿提純段端部；2、原料提純原料提純在提純段進行，即多次將提純段盛原料處的溫度加熱至原料的升華溫度，使原料被多次升華輸送至低溫區(qū)結晶，直至將原料從提純段升華輸送至生長段為止，高熔點無機雜質則被留在提純段；3、切割分離安瓿原料提純完成后，則將安瓿的提純段和生長段切割分成兩段，并將裝有原料的生長段封結；4、晶體生長晶體生長在生長段進行，根據特定的工藝方法選擇工藝參數，直至獲得所需的單晶體。
本實用新型具有以下有益效果1、可使原料提純與單晶體生長在同一容器內完成，有效的避免了原料轉移過程中的二次污染，為制備結構完整、雜質含量少、電阻率高的單晶體打下了良好的基礎。
2、在生長段端部的錐形部段設置管頸及對該部段錐角的優(yōu)化選擇，有利于淘汰多余的晶核，保證單核生長，從而制備出大尺寸單晶體。
3、結構簡單，易于制作。
4、使用方便，不易損壞。
四

圖1是本實用新型所提供的安瓿的一種結構圖；圖2是本實用新型所提供的安瓿用于原料提純的示意圖；圖3是本實用新型所提供的安瓿用于晶體生長的示意圖。
五具體實施方式
實施例本實施例中的安瓿用于制備尺寸為φ10×40毫米的硒化鎘單晶體，其形狀和構造如圖1如示，由封閉端呈圓錐形的石英管、與石英管圓錐端連接的導熱棒5及與導熱棒連接的掛環(huán)6組成，石英管的主體部分為圓管，通過管頸2分隔成提純段1和生長段3，提純段與生長段的長度比為3∶1，石英管的管徑為10毫米，總長度為60厘米，其提純段自由端端部設置有進料口7，其生長段端部圓錐形部段的錐角為25°，該圓錐形部段設置有管頸4，在管頸4的影響下，使圓錐形部段形成了“棗核狀”與“喇叭狀”的組合體。
本實施例中的安瓿在原料提純時的狀態(tài)如圖2所示，初始時，原料8位于生長段1的端部A處，經一級升華提純后，原料8被升華輸送至距A處8厘米的B處形成帶狀，經六級升華提純后，原料8被升華輸送至生長段3的E處形成帶狀，至此即完成了原料提純。
本實施例中的安瓿在晶體生長時的狀態(tài)如圖3所示，安瓿的提純段已被去掉，封結好的生長段被懸吊于兩區(qū)域垂直爐內，生長段的上部與下部分別處于不同爐溫區(qū)。
權利要求1.一種制備單晶體的提純、生長安瓿，包括封閉端呈圓錐形的管狀體，其特征在于還包括與管狀體圓錐端連接的導熱棒(5)及與導熱棒連接的掛環(huán)(6)，管狀體通過管頸(2)分隔成提純段(1)和生長段(3)，提純段的自由端端部開有裝料口(7)，生長段端部的圓錐形部段設置有管頸(4)，該管頸使圓錐形部段形成了“棗核狀”與“喇叭狀”的組合體。
2.根據權利要求1所述的制備單晶體的提純、生長安瓿，其特征于生長段(3)端部圓錐形部段的錐角為25°～30°。
3.根據權利要求1或2所述的提純、生長安瓿，其特征于提純段(1)與生長段(3)的長度比為3～5∶1。
專利摘要一種制備單晶體的提純、生長安瓿，該安瓿主要由封閉端呈圓錐形的管狀體、與管狀體圓錐端連接的導熱棒及與導熱棒連接的掛環(huán)組成。管狀體通過管頸分隔成提純段和生長段，提純段的自由端端部開有裝料口，生長段端部的圓錐形部段設置有管頸，該管頸使圓錐形部段形成了“棗核狀”與“喇叭狀”的組合體。此種安瓿可使原料提純與單晶體生長在同一容器內完成，有效地避免了原料轉移過程中的二次污染，此種安瓿有利于淘汰多余的晶核，保證單核生長，因而為制備結構完整、雜質含量低、電阻率高的大尺寸單晶體打下了良好的基礎。
文檔編號C30B23/00GK2523768SQ0222172
公開日2002年12月4日 申請日期2002年2月28日 優(yōu)先權日2002年2月28日
發(fā)明者趙北君, 朱世富 申請人:四川大學