[实用新型]一种用于排除浮碴的锗单晶直拉生长装置及生长炉

说明书

本实用新型公开了一种用于排除浮碴的锗单晶直拉生长装置，包括坩埚以及设置在坩埚上方的过滤盘，所述坩埚设置在旋转升降装置上，所述旋转升降装置带动坩埚朝向或者远离过滤盘移动，所述过滤盘固定设置在导流筒上，所述导流筒吊装设置在温场内，所述过滤盘底部上开设有多个过液孔；还公开一种生长炉，采用上述的生长装置。本实用新型能够保证晶体生长区域内无浮碴，从而保障晶体生长过程的顺利进行。

技术领域

本实用新型涉及新材料制备技术领域，具体涉及一种用于排除浮碴的锗单晶直拉生长装置及生长炉。

背景技术

目前，锗单晶材料不仅是外空间太阳电池的首选材料，也是红外光学镜头的必备材料。锗材料在红外光学镜头中的应用十分广泛。60％以上的中低端红外光学镜头为锗单晶制造，50％的高端红外光学镜头为锗单晶制造。锗单晶材料的物理结构为金刚石结构，熔点为937℃。一般采用Cz法(直拉法)进行晶体生长。但由于锗的熔点较低，锗熔体中的杂质不易挥发，特别是GeO(熔点1115℃)、GeO2(熔点 1086℃)的熔点高于锗的熔点、且在锗的熔点附近，不能熔化进入锗熔体中，导致在进行锗的单晶生长时，由GeO、GeO2等氧化物形成的颗粒或颗粒团漂浮在锗熔体的表面，形成浮碴。这些浮碴严重影响了Cz法晶体生长过程，导致引晶、放肩、等径生长过程中，非常容易以这些浮碴为晶核出现晶变，产生多晶、孪晶，严重影响单晶率，导致生产效率大幅降低、产品成本提高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于排除浮碴的锗单晶直拉生长装置及生长炉，能够保证晶体生长区域内无浮碴，从而保障晶体生长过程的顺利进行。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于排除浮碴的锗单晶直拉生长装置，包括坩埚以及设置在坩埚上方的过滤盘，所述坩埚设置在旋转升降装置上，所述旋转升降装置带动坩埚朝向或者远离过滤盘移动，所述过滤盘固定设置在导流筒上，所述导流筒吊装设置在温场内，所述过滤盘底部上开设有多个过液孔。

进一步地，所述过液孔的直径为1-2mm。

进一步地，所述过液孔为锥形结构，所述过液孔的小端位于坩埚一侧，所述过液孔的小端直径为1-2mm。

进一步地，所述导流筒包括相互套设的外层筒体和内层筒体，所述外层筒体底部沿水平方向设置有承载托部，所述过滤盘上的外折边与承载托部通过螺栓锁固，所述内层筒体底部与承载托部抵接设置。

进一步地，所述外层筒体和内层筒体之间设置有隔热填充层。

进一步地，所述温场包括保温筒和加热器，所述保温筒顶部设置有环形上盖，所述导流筒吊装在环形上盖的内侧上。

进一步地，所述保温筒包括从上至下依次设置的上筒体、中筒体和下筒体，所述上筒体与中筒体之间以及中筒体与下筒体之间均设置有环形定位板。

一种用于排除浮碴的锗单晶直拉生长炉，包括上述任意一项所述的生长装置，所述生长装置设置在炉体外壳内。

进一步地，所述炉体外壳上设置有Ar气管道，所述Ar气管道将气体通入导流筒内并从过滤盘的过液孔排出。

本实用新型的有益效果：

1、过滤盘能够伸入原料液面以下，通过将原料液面下放的液体引入过滤盘并供晶体生长，可以有效排除漂浮在原料液面上的浮渣的影响，浮渣无法进入过滤盘中，保证生长品质。

2、多个过液体孔的设置能够在部分堵塞情况下还保证原料液体的进入，保证制备过程中的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的过液孔结构示意图；

图3是晶体生长前坩埚与过滤盘的位置结构示意图；