專利名稱：一種大尺寸晶體生長的新型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種大尺 寸晶體生長的新型裝置。
背景技術(shù)：
磷酸鋁晶體是近年發(fā)現(xiàn)的一種較好的壓電晶體，具有很高的機(jī)電耦合系數(shù)，磷酸鋁晶體的體波的機(jī)電藕合系數(shù)是石英的2. 5倍，對(duì)表面波，已計(jì)算的溫度補(bǔ)償方位的磷酸鋁機(jī)電耦合系數(shù)是石英ST切型的4倍。這使得磷酸鋁晶體是用于高頻振蕩器的理想單晶材料，它極有希望用于千兆赫的頻率范圍。磷酸鋁晶體還具有零溫度補(bǔ)償切型，即使環(huán)境溫度變化，其某些方向的諧振頻率仍能保持穩(wěn)定。另外其相變溫度比較高，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性好，因此工作環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。除此以外，和石英晶體一祥容易切割和加工。磷和鋁都是很普通的材料，價(jià)格便宜。磷酸鋁晶體的生長和石英一祥，采用水熱法。但它的生長溫度和壓力比石英晶體低的多，這樣既節(jié)約能源又有利于安全，同時(shí)對(duì)生長設(shè)備高壓釜的要求比較低，是ー種有前途的寬頻帶高品質(zhì)壓電晶體，可望廣泛用于高端振蕩器、濾波器、延遲線等器件。垂直溫差法是目前生長大尺寸磷酸鋁晶體的較好方法，它通過將培養(yǎng)料在冷區(qū)溶解，然后在熱區(qū)的籽晶上結(jié)晶，依靠高壓釜內(nèi)的溶液維持溫差對(duì)流而形成過飽和狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)晶體穩(wěn)定的連續(xù)生長，可應(yīng)用于批量的磷酸鋁晶體的エ業(yè)結(jié)晶。但是磷酸鋁晶體在磷酸溶液中溶解度的溫度系數(shù)為負(fù)值，當(dāng)晶體生長完成后，高壓釜需要降回到室溫，為了減少晶體熱應(yīng)力，通常降溫速率比較慢，這就導(dǎo)致晶體回融，使得晶體的外形變差，晶體的利用率下降。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供ー種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能有效解決晶體回融問題的大尺寸晶體生長的新型裝置。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下方案—種大尺寸晶體生長的新型裝置，包括釜體，所述的釜體包括有外殼，在所述的釜體外殼內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯層，其特征在干所述釜體內(nèi)上部的直徑大于釜體內(nèi)下部的直徑。如上所述的ー種大尺寸晶體生長的新型裝置，其特征在于在所述的釜體中間設(shè)有緩沖器。如上所述的ー種大尺寸晶體生長的新型裝置，其特征在于在所述的釜體上端設(shè)有可以承受釜體倒立放置的釜蓋。如上所述的ー種大尺寸晶體生長的新型裝置，其特征在于所述的釜體內(nèi)部上端的直徑為200mm,所述的爸體內(nèi)部下端的直徑為140mm。如上所述的ー種大尺寸晶體生長的新型裝置，其特征在于在所述的釜蓋下方懸掛有用于盛裝自發(fā)成核小晶體的多孔白金筐，所述的多孔白金筐設(shè)置在釜體內(nèi)上部的低溫區(qū)中，在所述的多孔白金筐下方懸掛有多個(gè)白金絲，在所述的白金絲上連接有晶形完整且透明的磷酸鋁籽晶，所述的磷酸鋁籽晶設(shè)置在釜體內(nèi)下部的高溫區(qū)內(nèi)。綜上所述，本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)其有益效果是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能有效消除晶體的回融問題和提高了晶體的利用率。

圖I為本實(shí)用新型的示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步描述 如圖I所示的ー種大尺寸晶體生長的新型裝置，包括釜體1，所述的釜體I包括有外殼11，在所述的爸體外殼11內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯層12,所述爸體I內(nèi)上部的直徑大于爸體I內(nèi)下部的直徑。本實(shí)用新型中在所述的釜體I中間設(shè)有緩沖器2。在所述的釜體I上端設(shè)有可以承受釜體I倒立放置的釜蓋3。本實(shí)用新型中所述的釜體I內(nèi)部上端的直徑為200mm，所述的釜體I內(nèi)部下端的直徑為140mm。本實(shí)用新型中在所述的釜蓋3下方懸掛有用于盛裝自發(fā)成核小晶體4的多孔白金筐5，所述的多孔白金筐5設(shè)置在釜體2內(nèi)上部的低溫區(qū)6中，在所述的多孔白金筐5下方懸掛有多個(gè)白金絲7，在所述的白金絲7上連接有晶形完整且透明的磷酸鋁籽晶8，所述的磷酸鋁籽晶8設(shè)置在釜體2內(nèi)下部的高溫區(qū)9內(nèi)。AlP04g體在H3PO4溶液中溶解度的溫度系數(shù)為負(fù)值，即溫度越高，溶解度越小。因此，AlPO4晶體的生長方法只能采用底部籽晶雙溫區(qū)生長法。如圖2所示，裝在多孔白金筐里自發(fā)成核的小晶體(而非采用市場(chǎng)上的磷酸鋁粉末)置于高壓釜上端的低溫區(qū)，挑選晶形完整且透明的磷酸鋁籽晶由白金絲懸掛于高壓釜下端的高溫區(qū)，中間為開孔率不一的緩沖器。低溫區(qū)H3PO4溶液中AlPO4濃度比較大，且密度比較高，透過緩沖器，向下流動(dòng)。高溫區(qū)H3PO4溶液中AlPO4濃度比較小，且密度比較小，透過緩沖器，向上流動(dòng)。這樣在高壓釜內(nèi)形成一密閉內(nèi)循環(huán)，從而將低溫區(qū)養(yǎng)料(AlPO4)源源不斷的輸送到高溫，提供給籽晶，籽晶持續(xù)生長。由于AlPO4晶體在H3PO4溶液中溶解度的溫度系數(shù)為負(fù)值，當(dāng)晶體生長完成后，高壓釜需要降回到室溫，為了減少晶體熱應(yīng)力，通常降溫速率比較慢，這就導(dǎo)致晶體回融。本實(shí)用新型如圖I的新型高壓釜，其特點(diǎn)是上端內(nèi)部直徑較大，空間相應(yīng)比較大，這樣晶體生長結(jié)束后，將高壓釜倒置處理，由于磷酸填充率不足80%，磷酸將流向養(yǎng)料區(qū)，生長后的晶體不再浸泡在磷酸中，可以消除晶體回融的問題。
權(quán)利要求1.ー種大尺寸晶體生長的新型裝置，包括釜體(I)，所述的釜體(I)包括有外殼(11)，在所述的釜體外殼(11)內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯層(12)，其特征在于所述釜體(I)內(nèi)上部的直徑大于釜體(I)內(nèi)下部的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種大尺寸晶體生長的新型裝置，其特征在于在所述的釜體(I)中間設(shè)有緩沖器(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種大尺寸晶體生長的新型裝置，其特征在于在所述的釜體(I)上端設(shè)有可以承受釜體(I)倒立放置的釜蓋(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種大尺寸晶體生長的新型裝置，其特征在于所述的釜體(I)內(nèi)部上端的直徑為200mm，所述的釜體(I)內(nèi)部下端的直徑為140mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種大尺寸晶體生長的新型裝置，其特征在于在所述的釜蓋(3)下方懸掛有用于盛裝自發(fā)成核小晶體(4)的多孔白金筐(5)，所述的多孔白金筐(5)設(shè)置在釜體(2)內(nèi)上部的低溫區(qū)￠)中，在所述的多孔白金筐(5)下方懸掛有多個(gè)白金絲(7)，在所述的白金絲(7)上連接有晶形完整且透明的磷酸鋁籽晶(8)，所述的磷酸鋁籽晶(8)設(shè)置在釜體(2)內(nèi)下部的高溫區(qū)(9)內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大尺寸晶體生長的新型裝置，包括釜體，所述的釜體包括有外殼，在所述的釜體外殼內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯層，其特征在于所述釜體內(nèi)上部的直徑大于釜體內(nèi)下部的直徑。本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能有效解決晶體回融問題的大尺寸晶體生長的新型裝置。
文檔編號(hào)C30B7/10GK202450181SQ20112051272
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者吳煥逸, 成關(guān)勇, 翟劍龐, 黃鏡蓁 申請(qǐng)人:中山兆龍光電科技有限公司