[发明专利]一种用于制备三晶的模具以及三晶的制备方法

权利要求书

1.一种用于制备三晶的模具，其特征在于，所述模具用于Bridgman晶体生长炉中的模具核心区，包括炉壁和核心主体区；其中，

所述炉壁为空心圆柱体，两端带有螺纹，位于所述核心主体区的外部；

所述核心主体区包括外层石墨层、内层石墨层和籽晶放置层；

所述内层石墨层是一个等边三棱柱在三个角和三个边长中心位置切割掉六个三棱柱后剩余的部分，位于所述核心主体区的中心位置；

所述籽晶放置层为梯形柱状体结构，所述籽晶放置层的底面与所述内层石墨层的外表面贴合；

所述籽晶放置层共有三个，分别位于所述内层石墨层的外部；

所述外层石墨层位于所述内层石墨层和所述籽晶放置层的外部，所述外层石墨层是一个石墨圆柱体去除所述内层石墨层和所述籽晶放置层后剩余的部分。

2.一种利用权利要求1所述的的模具制备三晶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：选择单晶，判断单晶取向，其中单晶选自纯Cu、纯Au和Cu-Ni合金中的一种；

步骤二：制备籽晶；

步骤三：用化学溶剂清洗所述籽晶；

步骤四：将所述籽晶和多晶原料放入Bridgman晶体生长炉中，所述Bridgman晶体生长炉竖直放置，包括炉盖、原料桶、模具核心区、可移动支架、固定支架、温度控制系统和可移动支架驱动系统；

所述炉盖位于所述Bridgman晶体生长炉的最上部，所述炉盖与所述原料桶通过螺纹连接，所述原料桶与所述模具核心区通过螺纹连接，所述模具核心区与所述固定支架通过螺纹连接，所述内层石墨层与所述可移动支架连接；

所述原料桶用于放置经过清洗后的多晶原料，所述多晶原料通过温度控制系统加热熔化后流入所述模具核心区；

步骤五：抽真空，设置生长温度、保温时间和生长速度，所述生长速度为0.01～0.6mm/min；

步骤六：取出三晶并用硝酸溶液浸蚀；

步骤七：检测三晶的取向。

3.如权利要求2所述的制备三晶的方法，其特征在于，所述籽晶的形状为梯形柱状体。

4.如权利要求2所述的制备三晶的方法，其特征在于，清洗所述籽晶的化学溶剂为硝酸溶液。

5.如权利要求2所述的制备三晶的方法，其特征在于，所述生长温度为1100～1400℃。

6.如权利要求2所述的制备三晶的方法，其特征在于，所述保温时间为20～40min。

7.如权利要求2所述的制备三晶的方法，其特征在于，纯Cu和纯Au三晶的生长速度为0.3～0.6mm/min。

8.如权利要求2所述的制备三晶的方法，其特征在于，所述Cu-Ni合金中Ni的含量为2.5at.％，Cu-Ni合金三晶的生长速度为0.01～0.03mm/min。

9.如权利要求2所述的制备三晶的方法，其特征在于，所述检测三晶取向的方法为X射线劳厄法。

10.如权利要求2所述的制备三晶的方法，其特征在于，所述生长温度和保温时间通过加热所述温度控制系统中的电阻丝来控制。