应用于锗单晶生长的杂质浮渣清除装置的制作方法

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杂质浮渣清除装置。


背景技术：

2.锗(ge)属于第ⅳ主族元素、金刚石结构，具有比较优越的物理和化学性质，其主要应用于半导体材料、红外光学材料、化工催化剂、医学应用及其他一些新用途领域，尤其是作为一种优异的红外光学材料使用，日益广泛地被用于红外、夜视技术中。
3.锗单晶的生长需要在单晶炉内进行。锗单晶在生长过程中，需要对熔体表面的杂质浮渣进行去除，以保证原料洁净，防止杂质浮渣在晶体生长过程中形成新的结晶核，从而诱发晶变，成为多晶。
4.目前现有技术中杂质浮渣的去除不仅耗费时间长而且除杂效果差，因此开发一种除杂过程迅速且干净的除杂装置是十分必要的。


技术实现要素：

5.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杂质浮渣清除装置，该杂质浮渣清除装置可以用于锗单晶生长过程中，能够快速、干净有效去除熔体表面杂质浮渣，以解决现有技术中锗单晶拉制过程中去除杂质浮渣耗时长、效果差的技术问题。
6.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杂质浮渣清除装置。
7.该应用于锗单晶生长的杂质浮渣清除装置包括：
8.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；
9.盖体，所述盖体可拆卸的盖设在所述装置本体的开口处；
10.连接部，所述连接部设置在所述盖体顶部，用于连接籽晶连接杆。
11.进一步的，所述装置本体包括中空的筒体以及中空且两端敞口的圆锥台体，并且所述圆锥台体套设在所述筒体内部，所述筒体的下端侧壁与所述圆锥台体的底部侧壁连接；所述圆锥台体的顶部敞口形成所述入口
12.进一步的，所述装置本体的侧壁上设有多个排气口。
13.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。
14.进一步的，所述盖体为拱形盖。
15.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。
16.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有的第一螺纹，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有的第二螺
纹，所述第一螺纹与所述第二螺纹螺接。
17.进一步的，所述连接部为中空圆柱体，所述连接部的一端连接所述盖体顶部，所述连接部的另一端敞口，并用于连接籽晶连接杆。
18.进一步的，所述连接部的内侧壁上形成有第三螺纹。
19.进一步的，所述入口和所述排气口均为圆形通孔；所述装置本体的内径为150～250mm；所述入口的直径为1～5mm。
20.本实用新型中应用于锗单晶生长的杂质浮渣清除装置具有以下优点：
21.1、锗单晶生长过程中去除杂质浮渣迅速、干净；
22.2、结构简单、便于拆卸、操作方便，提高生产效率；
23.3、选用高纯石墨材质，耐高温性好、硬度高、与锗不发生反应，可以长期重复使用而免于维护。
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杂质浮渣清除装置的结构示意图。
26.图中：
27.1、装置本体；2、盖体；3、连接部；4、入口；5、排气口；6、第一连接件；7、第二连接件；8、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杂质浮渣清除装置，如图1所示，该杂质浮渣清除装置包括内部形成容纳腔的装置本体1以及盖体2和连接部3，具体地：
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4，用于使杂质浮渣随熔体进入装置本体的容纳腔内；
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杂质浮渣的清理；
32.连接部3设置在盖体2顶部，主要用于连接籽晶连接杆。
33.在上述实施例中，当锗料处于高温熔融状态时杂质浮渣会聚集在溶体中心，此时将整个杂质浮渣清除装置下降至杂质区域进行采集，杂质浮渣通过装置本体1底部的入口4进入装置本体1内部；采集完毕后将杂质取出，从而达到去除锗单晶生长过程中的杂质浮渣的目的。
34.作为本实用新型的另一种实施例，装置本体1包括中空的筒体以及中空且两端敞口的圆锥台体，也可以理解为装置本体1为中空的筒体与中空且两端敞口的圆锥台体形成
的一体结构；如图1所示，圆锥台体套设在筒体内部，筒体的下端侧壁与圆锥台体的底部侧壁连接；圆锥台体的顶部敞口形成入口4。
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5，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5排除杂质浮渣清除装置内的气体。
36.作为本实用新型的另一种实施例，排气口5设有两个，如图1所示，两个排气口5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5。
37.作为本实用新型的另一种实施例，盖体2为拱形盖，如图1所示，拱形盖的设置可以增大装置本体1内部的容纳空间。
38.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6，装置本体1的开口处侧壁上设有第二连接件7，如图1所示，第一连接件6与第二连接件7配合，从而使得装置本体1与盖体2连接成一体。
39.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。
40.作为本实用新型的另一种实施例，连接部3为中空圆柱体，如图1所示，连接部3的一端连接盖体2顶部，连接部3的另一端敞口，并且连接杆3敞口的一端用于连接籽晶连接杆。
41.作为本实用新型的另一种实施例，连接部3的内侧壁上形成有第三螺纹8，通过第三螺纹8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，入口4和排气口5均为圆形通孔。当然，本领域技术人员在实际操作中也可以根据实际需要设置其他形状的通孔。
43.作为本实用新型的另一种实施例，装置本体1的内径设置在150～250mm范围内，装置本体1的材质为高纯石墨。
44.作为本实用新型的另一种实施例，入口4的直径设置在1～5mm范围内。
45.采用该杂质浮渣清除装置去除锗单晶生长过程中的杂质浮渣锗的操作方法，具体为：
46.(1)将装置本体和盖体连接，并将整个装置连接在籽晶连接杆上，然后利用籽晶升降功能将整个装置降至杂质浮渣上方，待稳定后慢慢将整个装置浸入锗溶体内，带有杂质浮渣的溶体通过装置本体的入口进入装置本体内部；
47.(2)稍作稳定10min，等待杂质浮渣上浮；
48.(3)将整个装置提升；
49.(4)将整个装置从籽晶连接杆处取下；
50.(5)将装置本体与盖体分开，取出杂质浮渣。
51.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。
52.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。
53.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。
54.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。
55.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。
56.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。