[发明专利]拉制平肩锗红外单晶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种拉制平肩锗红外单晶的方法。

背景技术

由于锗红外单晶的直径要求越来越大，按传统工艺生产的锗红外单晶，放肩过程占料越来越多，受当时的设备及热系统的限制，很难在原系统中拉制长度和直径都能满足的单晶，直径150MM左右的单晶按传统放肩工艺生产仅放肩需耗锗10KG左右，而整个系统只能装料25KG左右，这样直径150MM的单晶，等径长度最长也不足10CM了。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺陷，本专利寻求了放平肩工艺来生产锗红外单晶，以实现同样系统，拉制出尽量长的单晶。本发明采用如下技术方案：

一种拉制平肩锗红外单晶的方法，其特征在于：

采用埚转、晶转，不提拉，热量随籽晶杆带走，待液面出现需要控制的锗单晶直径时，启动提拉按钮开始提拉，根据锗单晶直径不同，提拉速度控制在10～50mm/h。

上述的拉制平肩锗红外单晶的方法，工艺要点在于：

配备适当的保温系统，保证有足够的径向温度梯度，利于锗单晶放肩过程的正常生产；

放肩时，将晶升停止；

转肩前先升温，确保锗单晶肩边缘温度够高再调晶升速率至正常拉晶值。

本发明创造的有益效果：

1、节约原料，降低原料消耗；

2、放肩较快，节省拉晶时间，降低电力消耗；

3、扩大有限的锗红外单晶的热系统的生产能力，提高了生产效率。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明技术方案做进一步的说明。

拉制平肩锗红外单晶工艺的依据：

根据锗单晶生产的最基本条件：要有一个平坦的生长界面。为实现这基本条件，热系统应满足：1、轴向温度梯度要足够大；2、径向温度梯度要足够小。

在传统生产工艺中，径向和轴向温度梯度分别要求越小越好和越大越好，当然也是相对的小和大，否则径向太小，小到整个液面都是结晶点或都如埚边温度就无法引晶了。轴向温度梯度太大，达到一头结晶一头高温液态也显然不行。

根据锗单晶生长的特定条件，既要保证有径向温度梯度，利于晶种下到液面有结晶点，还能降温，保证晶体正常放肩.为使放肩过程不占料，采用停止拉速，降低埚位，一方面确保径向温度梯度尽量够大，埚边温度始终比中间温度高，使得放平肩正常进行，不至于埚边结晶.经过反复试验发现，保温太强，会导致结晶潜热难以散发而引起变晶，后采取减小保温盖或用较薄保温盖，解决了此变晶问题.

拉制锗红外单晶的要点：

1、配备适当的保温系统，保证有足够的径向温度梯度，利于锗单晶放肩过程的正常生产；

2、放肩时，将晶升停止；

3、转肩前先升温，确保锗单晶肩边缘温度够高在调晶升速率至正常拉晶值，否则因单晶在提拉过程中由锗单晶体带走的热量一下子太多，导致锗单晶边缘温度过冷，形成新晶核，引起锗单晶转肩时变晶。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。