应用于锗单晶生长的掺杂装置的制作方法

1.本实用新型涉及锗单晶生长技术领域，具体涉及一种应用于锗单晶生长的掺杂装置。


背景技术：

2.掺杂是一种控制锗单晶电阻率的有效方法，一般根据所需电阻率，需要在锗单晶生长前就确定掺杂剂的剂量，一旦完成掺杂，在锗单晶生长开始后就无法再次进行掺杂来对电阻率参数进行调整。
3.但是在锗单晶生长开始前掺入杂质的方法不能够进行拉晶过程中电阻率的调整，而目前也没有专用于锗单晶生长过程中的掺杂装置，因此急需一种能够在锗单晶生长过程的中途进行再次添加掺杂剂的掺杂装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种应用于锗单晶生长的掺杂装置，该掺杂装置结构简单且操作方便，能够在锗单晶生长过程的中途进行再次添加掺杂剂，从而可以对锗单晶生长过程中的电阻率参数进行调整，以保证所生产的锗单晶满足所需电阻率，以解决现有技术中锗单晶拉制过程中途无法进行再次掺杂的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种应用于锗单晶生长的掺杂装置。
6.该应用于锗单晶生长的掺杂装置包括：
7.内部形成容纳腔的装置本体，所述装置本体的顶端开设有连通所述容纳腔的开口，所述装置本体的底端设有入口；
8.盖体，所述盖体可拆卸的盖设在所述装置本体的开口处；
9.阻挡结构，所述阻挡结构可移动的设置在所述容纳腔内，且位于所述入口处。
10.进一步的，所述装置本体中空圆柱体状，所述入口位于所述中空圆柱体底部中心处；所述盖体为拱形盖。
11.进一步的，所述装置本体的侧壁上设有多个排气口。
12.进一步的，所述排气口设有两个，并且两个所述排气口相对设置在所述装置本体的两侧。
13.进一步的，所述盖体的底部边缘处设有第一连接件，所述装置本体的开口处侧壁上设有第二连接件，所述第一连接件与所述第二连接件配合。
14.进一步的，所述第一连接件为所述盖体底部边缘处的侧壁在其厚度一半处设置的第一螺纹，所述第二连接件为所述装置本体开口处的侧壁在其厚度一半处设置的第二螺纹，所述第一螺纹与所述第二螺纹螺接。
15.进一步的，还包括连接结构，所述连接结构设置在所述盖体顶部，用于连接籽晶连接杆。
16.进一步的，所述连接结构为中空圆柱体，所述连接结构的一端连接所述盖体顶部，
所述连接结构的另一端敞口，并用于连接籽晶连接杆。
17.进一步的，所述连接结构的内侧壁上形成有第三螺纹。
18.进一步的，所述阻挡结构为中空浮球体；所述入口和所述排气口均为圆形通孔；所述阻挡结构的直径≥所述入口的直径。
19.本实用新型中应用于锗单晶生长的掺杂装置，具有以下优点：
20.1、该掺杂装置结构简单、操作方便。
21.2、该掺杂装置可以在锗单晶生长的任意阶段进行掺杂，避免初始掺杂不合适造成电阻率不合格致使整根单晶报废，大大提高了生产效率；
22.3、采用浮球体，可以阻挡小颗粒掺杂剂落入进液孔，可以大幅增加进液孔的直径，使得掺杂剂快速进入熔体，很好地避免了小剂量掺杂剂只能减小进液孔直径的问题；
23.4、装置本体的材质选取高纯石墨，耐高温性好、材质硬度高、与锗不发生反应，可以长期使用而免于维护。
附图说明
24.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
25.图1为本实用新型实施例中应用于锗单晶生长的掺杂装置的结构示意图。
26.图中：
27.1、装置本体；2、盖体；3、连接结构；4、阻挡结构；5、入口；6、排气口；7、第一连接件；8、第二连接件；9、第三螺纹。
具体实施方式
28.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
29.本实用新型公开了一种应用于锗单晶生长的掺杂装置，如图1所示，该掺杂装置包括内部形成容纳腔的装置本体1以及盖体2和阻挡结构4，其中：
30.装置本体1的顶端开设有连通容纳腔的开口，装置本体1的底端设有入口5，用于掺杂剂通过并进入熔体中；
31.盖体2可拆卸的盖设在装置本体1的开口处，可拆卸的连接方式便于掺杂剂的放入；
32.阻挡结构4设置在容纳腔内，并且位于入口5处，而且阻挡结构4可以在容纳腔内移动变换位置，阻挡结构4主要用于防止掺杂剂通过入口5漏出至外部。
33.在上述实施例中，装置本体1的材质可以为高纯石墨，使用时首先将掺杂剂放置到装置本体1底部，再将盖体2盖在装置本体1的上部，然后将整个掺杂装置与籽晶连接杆连接，通过籽晶升降，将掺杂装置降至熔体表面，预热若干分钟后，将掺杂装置降至熔体中，阻挡结构4在熔体的作用下移动变换位置，此时掺杂剂通过入口5进入熔体中，完成掺杂。
34.作为本实用新型的另一种实施例，装置本体1呈中空圆柱体状，如图1所示，入口5位于中空圆柱体底部中心处；盖体2为拱形盖，拱形盖的设置可以增大装置本体1内部的容纳空间。
35.作为本实用新型的另一种实施例，装置本体1的侧壁上设有多个排气口6，如图1所示，当熔体进入装置本体1内部，可以通过设置的排气口6排除装置本体1内部的气体。
36.作为本实用新型的另一种实施例，排气口6设有两个，如图1所示，两个排气口6相对设置在装置本体1的两侧，也即装置本体1侧壁上设置有两个对称的排气口6。
37.作为本实用新型的另一种实施例，盖体2的底部边缘处设有第一连接件7，装置本体1的开口处侧壁上设有第二连接件8，如图1所示，第一连接件7与第二连接件8配合，从而使得装置本体1与盖体2连接成一体。
38.作为本实用新型的另一种实施例，盖体2底部边缘处的侧壁在其厚度一半处凹陷形成第一连接槽，并且第一连接槽的一侧壁上设有第一螺纹；装置本体1开口处的侧壁在其厚度一半处凹陷形成第二连接槽，并且第二连接槽的一侧壁上设有第二螺纹，如图1所示，第一连接槽与第二连接槽连接配合，并通过第一螺纹与第二螺纹螺接
39.作为本实用新型的另一种实施例，还包括连接结构3，如图1所示，连接结构3设置在盖体2顶部，通过连接结构3可以将整个掺杂装置连接在籽晶连接杆上。
40.作为本实用新型的另一种实施例，连接结构3为中空圆柱体，如图1所示，连接结构3的一端连接盖体2顶部，连接结构3的另一端敞口，并用于连接籽晶连接杆。
41.作为本实用新型的另一种实施例，连接结构3的内侧壁上形成有第三螺纹9，通过第三螺纹9的设置与籽晶连接杆螺接配合。
42.作为本实用新型的另一种实施例，阻挡结构4为中空浮球体，如图1所示，中空浮球体位于入口5处，入口5和排气口6均为圆形通孔，并且阻挡结构4的直径≥入口5的直径，阻挡结构4对入口5进行遮挡，以避免小颗粒掺杂剂通过入口5进入熔体内，因此阻挡结构4的设置可以增加入口5的直径，使得掺杂剂快速进入熔体内。
43.采用该掺杂装置在锗单晶生长过程中快速加热掺杂剂的操作方法，具体为：
44.(1)使用时首先将浮球体放置在装置本体底部入口上方，将掺杂剂放置在装置本体底部且位于浮球体周围；
45.(2)将盖体盖到装置本体的上部，拧动盖体，装置本体通过上部设置的具有第二螺纹的第二连接槽与盖体上设置的具有第一螺纹的第一连接槽螺纹配合连接，然后将籽晶连接杆与连接结构螺接；
46.(3)通过籽晶升降，将掺杂装置降至熔体表面，预热若干分钟；
47.(4)将掺杂装置降至熔体中，装置本体中的浮球体上浮，掺杂剂通过装置本体入口进入熔体中，完成掺杂。
48.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列部件不必限于清楚地列出的那些部件，而是可包括没有清楚地列出的或对于部件固有的其它部件。
49.在本实用新型中，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或者组成部分必须具有特定方位，或以
特定方位进行构造和操作。
50.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或者位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或者连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
51.另外，本实用新型中涉及的“第一”、“第二”等的描述，该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
52.另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
53.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。