[发明专利]一种铟砷锑体单晶的生长装置

权利要求书

1.一种铟砷锑体单晶的生长装置，其特征在于，具体包括：石英堵头(1)，氢氧焰烧结石英焊缝(2)，石英外坩埚(3)，石英圆片(4)，开尖口的石英内坩埚(5)，铟砷锑多晶料(6)，内部嵌入电阻丝的加热炉体(7)，中心开圆孔的石英基座(8)，坩埚支撑轴(9)，内部流通循环水的导热棒(10)；其中，开尖口的石英内坩埚(5)用于盛装铟砷锑多晶料(6)；中心开圆孔的石英基座(8)用于固定开尖口的石英内坩埚(5)；石英圆片(4)置于石英内坩埚(5)上端，用于阻止高温下锑挥发；开尖口的石英内坩埚(5)和中心开圆孔的石英基座(8)置于石英外坩埚(3)内部，石英堵头(1)与石英外坩埚(3)经过抽真空后，通过氢氧焰高温烧结熔融形成石英焊缝(2)，从而实现内部真空封闭；石英外坩埚(3)置于坩埚支撑轴(9)上，内部流通循环水的导热棒(10)安装在坩埚支撑轴(9)内部中心位置，导热棒(10)上端正对准石英内坩埚(5)的尖口位置，这样可以及时的将晶体生长过程中产生的结晶潜热沿特定方向导出，有利于单晶的生长；开尖口的石英内坩埚(5)形状为：上端为开口的圆形，下端为尖锐的封闭口；其下端三角口高度h1为5-10mm，等径细口高度h2为30-50mm，细口内经Φ1为0.5mm-1.5mm；上端等径高度h3为50-200mm，内经Φ2为30mm-55mm；坩埚扩肩角度θ为60-120°，通过对尖口坩埚结构的设计，可以使得铟砷锑熔体降温结晶时，择优生长成单晶；中心开圆孔的石英基座(8)用于固定开尖口的石英内坩埚，中心圆孔直径大于石英内坩埚(5)尖口处的外径1-2mm。

2.根据权利要求1所述铟砷锑体单晶的生长装置，其特征在于，石英圆片直径与石英内坩埚(5)外径相同，厚度2-3mm，置于开尖口的石英内坩埚(5)上端，阻挡高温下锑元素的挥发。

3.根据权利要求1所述铟砷锑体单晶的生长装置，其特征在于，石英堵头(1)的外径略小于石英外坩埚(3)的内经1-2mm，这样经过抽真空后，通过氢氧焰高温烧结熔融，二者能够形成石英焊缝(2)，从而实现内部真空封闭，从而保证铟砷锑多晶料组分的恒定。

4.根据权利要求1所述铟砷锑体单晶的生长装置，其特征在于，内部嵌入电阻丝的加热炉体(7)用于对铟砷锑多晶料进行加热，使得原料能够全部熔化，并且能够自动降温，从而实现铟砷锑单晶的生长。

5.根据权利要求1所述铟砷锑体单晶的生长装置，其特征在于，坩埚支撑轴(9)用于支撑石英外坩埚(3)，并且其中心位置安装内部流通循环水的导热棒(10)，导热棒(10)上端正对准石英内坩埚(5)的尖口位置，这样可以及时的将晶体生长过程中产生的结晶潜热沿特定的方向导出，有利于单晶稳定的生长。