[发明专利]一种单温区磷锗锌多晶的合成装置与方法

摘要

本发明涉及一种单温区磷锗锌多晶的合成装置与方法，由推进装置、旋转装置、合成内管和加热炉构成，按照ZGP化学计量比称量P、Zn、Ge原料，放入合成内管中并真空封管，将合成内管与旋转推进装置连接并放入加热炉的入口端，将炉内加热区入口端温度升至520℃，随后使用旋转推进装置将合成内管缓慢推入加热区，控制推进速率以保证合成内管中由P升华产生的蒸汽压以相对较小的速度升高，并使P蒸汽与锌有充足的反应时间；将合成内管全部推入加热区后，将加热区温度缓慢升至1060℃，在该温度下保持等温，并使用旋转推进装置缓慢旋转合成内管，使原料充分反应，合成ZGP多晶体料。本发明成过程可控，合成磷锗锌单相晶体纯度高。

主权项

1.一种单温区磷锗锌多晶的合成装置，其特征在于：包括支撑台（1）、推进装置（2）、旋转装置（3）、旋转推进管（4）、法兰（5）、石英管（6）、合成内管（7）；所述推进装置（2）包括支撑板Ⅰ（2‑1）、支撑板Ⅱ（2‑2）、滑块（2‑3）、推进电机（2‑4）、皮带轮Ⅰ（2‑5）、丝杠（2‑6）、丝杠母（2‑7）、轴套（2‑8）；所述旋转装置（3）包括旋转电机（3‑1）、旋转总成（3‑2），所述旋转总成（3‑2）包括皮带轮Ⅱ（3‑2‑1）、锁母（3‑2‑2）、轴承（3‑2‑3）和螺钉（3‑2‑4）；所述石英管（6）一端为封闭端，另一端固定在法兰（5）上；所述合成内管（7）一端为封闭的小口径直管（7‑1）为a区，另一端为敞口的大口径直管（7‑2），小口径直管（7‑1）和大口径直管（7‑2）之间为锥形管，锥形管和大口径直管（7‑2）之间为b区，在小口径直管（7‑1）封闭面的凸管（7‑3）上设有外螺纹；所述支撑台（1）一端的立壁上固定支撑板Ⅰ（2‑1），在支撑板Ⅰ（2‑1）板面上固定推进电机（2‑4），在支撑台（1）另一端的立壁上固定轴套（2‑8），所述支撑板Ⅱ（2‑2）下端固定滑块（2‑3），滑块（2‑3）设置在支撑台（1）面上的滑道上接触配合，在支撑板Ⅱ（2‑2）板面上依次固定有旋转电机（3‑1）、轴承（3‑2‑3）和丝杠母（2‑7），皮带轮Ⅱ（3‑2‑1）一端穿入轴承（3‑2‑3）中；所述丝杠（2‑6）一端固定皮带轮Ⅰ（2‑5），皮带轮Ⅰ（2‑5）一端置于支撑板Ⅰ（2‑1）上的轴承中，丝杠（2‑6）另一端穿过支撑板Ⅱ（2‑2）上的丝杠母（2‑7）置于支撑台（1）另一端立壁上的轴套（2‑8）中，所述旋转推进管（4）一端与合成内管（7）小口径直管（7‑1）螺接，合成内管（7）置于石英管（6）内，旋转推进管（4）另一端穿过法兰（5）内两个胶圈Ⅰ（5‑1‑3）置于皮带轮Ⅱ（3‑2‑1）的推进管孔Ⅱ（3‑2‑1‑1）内，并通过两个螺钉（3‑2‑4）固定在皮带轮Ⅱ（3‑2‑1）上，锁母（3‑2‑2）螺接在皮带轮Ⅱ（3‑2‑1）上；推进电机（2‑4）通过皮带Ⅰ（2‑9）带动丝杠（2‑6）顺时针或逆时针转动，通过丝杠（2‑6）与丝杠母（2‑7）的配合，使得支撑板Ⅱ（2‑2）带动旋转推进管（4）沿丝杠（2‑6）水平方向前后移动；旋转电机（3‑1）通过皮带Ⅱ（3‑3）带动旋转总成（3‑2）的皮带轮Ⅱ（3‑2‑1）旋转，使得旋转推进管（4）上的合成内管（7）同时旋转。