一种导流式石墨坩埚的制作方法

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1.本实用新型属于坩埚技术领域，具体涉及一种导流式石墨坩埚。


背景技术：

2.石墨坩埚是单晶生长装置感应加热炉中的核心部件，坩埚的保温性和结构直接影响晶体质量和原料的利用率，现阶段常用坩埚中热场的均匀性一般较难控制，原料在加热过程中，靠近坩埚侧壁的原料会优先被加热升华，而处于中心位置的原料大多数因温度低、得不到充分挥发而残留在原处，导致中心处的原料利用率低。


技术实现要素：

3.本实用新型为克服现有坩埚在使用过程中受热不均的缺陷，提供了一种导流式石墨坩埚，通过改变坩埚结构减少中心部位原料残留、降低材料利用率低的问题。
4.本实用新型采用的技术方案在于：一种导流式石墨坩埚，包括：坩埚本体，在坩埚本体内设有用来放置原料的原料区，在原料区的中心位置设有呈倒圆台型的石墨导流件，石墨导流件的顶部与原料持平，石墨导流件的下部插入原料内，且石墨导流件的顶部边缘与坩埚本体内壁间隙配合，所述石墨导流件包括石墨柱和石墨片，所述石墨柱竖直插在原料内，所述石墨片为沿石墨柱的长度方向水平间隔设置的多层，且每层石墨片的直径由上至下逐层递减。
5.优选地，每相邻两侧层石墨片的间距为2
‑
6cm。
6.优选地，所述间隙为1
‑
3cm。
7.优选地，所述石墨片为圆形。
8.本实用新型的有益效果是：
9.1、本实用新型通过在坩埚本体的原料区内设置石墨导流件，利用石墨导流件在感应加热过程中对坩埚本体的中心部位起到加热的作用，进而提高处于中心位置处原料的反应速度，避免晶体生长过程时中心处原料残留的问题，使坩埚温度更加均匀，温差适宜，从而提高晶体生长的质量。
10.2、本实用新型利用石墨导流件的倒圆台型，将感应加热过程中升华的气体导向坩埚本体的侧壁，在实现导流作用的同时，还可以节约原料。
11.3、本实用新型结构简单，操作简单，使用范围广泛。
附图说明：
12.图1为本实用新型的结构示意图；
13.其中：1坩埚本体、2原料、3石墨柱、4石墨片、5籽晶。
具体实施方式：
14.如图1所示，本实用新型为一种导流式石墨坩埚，包括：坩埚本体1，所述坩埚本体1
由石墨制成，在坩埚本体1顶部盖有坩埚上盖，在坩埚上盖上粘贴有籽晶。
15.所述坩埚本体1内底为用来放置原料2的原料区，在原料区的中心位置设有呈倒圆台型的石墨导流件，石墨导流件的顶部与原料2持平，石墨导流件的底部插入原料2内，且石墨导流件的顶部边缘与坩埚本体1内壁之间设有1
‑
3cm的间隙。利用该间隙将感应加热过程中升华的气体导向坩埚本体1的侧壁，在实现导流作用。
16.进一步地，所述石墨导流件为一体结构，其包括石墨柱3和石墨片4，所述石墨柱3为圆柱型，其竖直插在原料2内，所述层石墨片4为圆形，石墨片4为沿石墨柱3的长度方向水平间隔设置的多层，并且每层石墨片4的直径由上至下逐层递减，且每相邻两侧层石墨片4的间距为2
‑
6cm。
17.工作过程：
18.制备前，先在原料区的底部平铺一层原料2，然后将石墨导流件垂直放在原料2的中心处，然后继续向原料区内倒入原料2，直到原料2与石墨导流件的顶部持平。
19.在感应加热过程中，坩埚本体1和石墨导流件同时缓慢升高至2200摄氏度左右，而位于原料区内的原料2升华后的气体，通过石墨片4被导向坩埚本体1的侧壁。保持温度梯度30小时后，可获得高质量晶体。
20.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且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该以权利要求书的保护范围为准。


技术特征：
1.一种导流式石墨坩埚，包括：坩埚本体(1)，在坩埚本体(1)内设有用来放置原料(2)的原料区，其特征在于，在原料区的中心位置设有呈倒圆台型的石墨导流件，石墨导流件的顶部与原料(2)持平，石墨导流件的下部插入原料(2)内，且石墨导流件的顶部边缘与坩埚本体(1)内壁间隙配合，所述石墨导流件包括石墨柱(3)和石墨片(4)，所述石墨柱(3)竖直插在原料(2)内，所述石墨片(4)为沿石墨柱(3)的长度方向水平间隔设置的多层，且每层石墨片(4)的直径由上至下逐层递减。2.如权利要求1所述的一种导流式石墨坩埚，其特征在于：每相邻两侧层石墨片(4)的间距为2
‑
6cm。3.如权利要求2所述的一种导流式石墨坩埚，其特征在于：所述间隙为1
‑
3cm。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的一种导流式石墨坩埚，其特征在于：所述石墨片(4)为圆形。

技术总结
本实用新型为一种导流式石墨坩埚，属于坩埚技术领域，是针对现有坩埚在使用过程中受热不均的缺陷所提出，其包括：坩埚本体，在坩埚本体内设有用来放置原料的原料区，在原料区的中心位置设有呈倒圆台型的石墨导流件，石墨导流件的顶部与原料持平，石墨导流件的下部插入原料内，且石墨导流件的顶部边缘与坩埚本体内壁间隙配合，所述石墨导流件包括石墨柱和石墨片，所述石墨柱竖直插在原料内，所述石墨片为沿石墨柱的长度方向水平间隔设置的多层，且每层石墨片的直径由上至下逐层递减。本实用新型通过在坩埚本体的原料区内设置石墨导流件，解决了在晶体生长过程时中心处原料残留的问题。决了在晶体生长过程时中心处原料残留的问题。决了在晶体生长过程时中心处原料残留的问题。


技术研发人员：ꢀ(74)专利代理机构
受保护的技术使用者：哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司
技术研发日：2021.04.12
技术公布日：2021/10/29