專利名稱：空間晶體生長爐用模型晶體的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種測量熔態(tài)晶體生長過程中溫場用的模型晶體。
從熔態(tài)生長晶體(合金冶煉)尤其是區(qū)熔生長，溫場控制十分重要。通常只能探測加熱體的溫度，而無法在生長時測量熔體的溫度。為了長好晶體，就需反復試驗，以期掌握用加熱體溫度值來控制生長過程。這有很大程度靠經(jīng)驗，以至有人把晶體生長稱作“藝術(shù)”?？臻g晶體生長對這一問題更為突出，因為它只有一次實驗機會。以前常用的測量方法是，在熔體中或晶體周圍氣氛中的溫度可以通過放置熱電偶測量，而晶體中的溫度，或是把熱電偶長入晶體中進行測量，或是在晶體的不同位置鉆不同深度的孔，將熱電偶插入，再將該晶體與熔體熔接起來，繼續(xù)生長時進行測量。這在閔乃本所著《晶體生長的物理基礎》1982年版第8頁，以及Scott，R.A.M.在《晶體生長雜志》(J.Cryst.Growth)1971年第10卷39頁和Brice，J.C.在《晶體生長雜志》(J.Cryst.Growth)1968年第2卷395頁中有比較詳細的說明。
這種方法的主要缺點是使用了比較昂貴的晶體，花費很高，而且無法重復測量。因此這種方法是不適于用來確定晶體生長工藝的。
本實用新型的主要目的是制作一種成本低，能夠進行重復實驗，便于測量熔態(tài)生長晶體生長過程中溫場分布的模型晶體，可確定晶體生長工藝，本實用新型的目的是這樣完成的本實用新型由外套、填料、2～20付熱電偶組成，其中外套可由石英管、不銹鋼組成，填料可以是硅錠、剛玉粉，在填料中根據(jù)需要在不同位置插入2～20付熱電偶，用外殼將其封住，從一端引出熱電偶接測溫儀器。
本發(fā)明的優(yōu)點是1.能夠重復進行實驗。
2.能夠迅速完成實際晶體生長程序的調(diào)試。
3.節(jié)省了大量昂貴的材料(GaSb非常貴)。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進行詳細的說明。


圖1.使用硅錠作填料的一種模型晶體結(jié)構(gòu)圖。
圖2.用不銹鋼作外套的一種模型晶體結(jié)構(gòu)圖。
圖面說明如下1.電偶 2.填料 3.外套實施例1為在空間生長半導體GaSb晶體而制作一種模型晶體，其結(jié)構(gòu)為選用硅制作模型晶體的填料(2)，把硅切磨成與待長晶體材料同樣尺寸的錠(φ10×100mm)，在距一端10，30，50，70，90mm處各向軸線打一個眼，各埋入一付熱電偶(1)。將該帶有熱電偶(1)的模型晶體封入石英管外套(3)中。
實施例1制備一種對用金屬材料作坩堝的超導單晶生長用模型晶體，選用不銹鋼作模型晶體的外套(3)(φ10×100mm)，在不銹鋼外套(3)一端中心打一孔，插入五付熱電偶(1)，五付熱電偶(1)距端點的距離分別為10，30，50，70，90mm，然后在不銹鋼外套(3)中填入剛玉粉填料(2)。
將上述模型晶體用于可變溫場空間晶體生長爐的實驗程序調(diào)試，由于模型晶體尺寸與所長晶體一樣、熱性質(zhì)相近，所以模型晶體在模擬生長過程中的溫場變化與實際生長時待長晶體(包括熔體)中溫場變化相近。調(diào)試晶體生長爐時，進行全過程的模擬晶體生長，監(jiān)測整個過程中模型晶體上的溫場變化，并進行調(diào)整使之達到我們的要求。這樣利用模型晶體進行模擬生長實驗，能較快得出適用實際生長的工藝程序。
權(quán)利要求1.一種空間晶體生長爐用模型晶體，其特征在于由外套、填料、熱電偶組成，在填料中插入2～20付熱電偶，用外套將其封住，從一端引出熱電偶。
2.按權(quán)利要求1所述的空間晶體生長爐用模型晶體其特征在于所述的填料是剛玉粉等氧化物、硅錠及其它半導體材料。
3.按權(quán)利要求1所述的空間晶體生長爐用模型晶體其特征在于所述的外套可用不銹鋼等金屬材料、石英管等非金屬材料做成。
4.按權(quán)利要求1所述的空間晶體生長爐用模型晶體其特征在于所述的熱電偶可以是2～20付，在填料中根據(jù)需要在不同位置插入。
專利摘要本實用新型涉及一種測量熔態(tài)晶體生長過程中溫場用的模型晶體。其目的是制作一種成本低,能夠進行重復實驗,便于測量熔態(tài)生長晶體生長過程中溫場分布的模型晶體。該模型晶體由外套、填料、2～20副熱電偶組成,在填料中根據(jù)需要在不同位置插入2～20副熱電偶,用外殼將其封住,從一端引出熱電偶接測溫儀器。本實用新型節(jié)約大量昂貴材料,該模型晶體可重復使用。
文檔編號C30B13/00GK2294268SQ9720346
公開日1998年10月14日 申請日期1997年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月15日
發(fā)明者葛培文, 翟永亮, 居彬, 龐玉璋, 許燕萍, 黃衛(wèi)東 申請人:中國科學院物理研究所