專利名稱：超高純鍺單晶爐拉制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及探測(cè)器級(jí)的超高純鍺單晶拉制設(shè)備，具體是指一種超高純鍺單晶爐拉制裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有軍事國(guó)防，科學(xué)研究，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域均需要使用高純鍺Y射線、X射線的輻射探測(cè)器及其能譜儀進(jìn)行核輻射的探測(cè)，而用高純鍺單晶做的Y射線探測(cè)器是所有能量分辨率<0.2%的γ射線探測(cè)器中分辨率最好的一種。這種探測(cè)器級(jí)的鍺單晶材料，其凈雜質(zhì)濃度必須小于2Χ101(ι(:πΓ3。要想獲得如此高純度的鍺單晶，在用通?；瘜W(xué)方法提純到5 6個(gè)9的純度之后還須分兩步進(jìn)行，第一步是采用特殊的區(qū)熔提純方法得到探測(cè)器級(jí)鍺多晶材料，第二步是采用特殊的拉制單晶方法，得到大體積的高純鍺單晶材料。迄今半導(dǎo)體鍺工業(yè)生產(chǎn)的鍺單晶錠，它一直沿用的直拉法，在太陽(yáng)能鍺鍺單晶制備中也有用VGF法的技術(shù)和工藝，而且都需要進(jìn)行摻雜而不追求鍺本身的進(jìn)一步提純，導(dǎo)致生產(chǎn)出的半導(dǎo)體鍺單晶純度，一般在5-6Ν，最高也可能達(dá)到8-9Ν，在半導(dǎo)體鍺材料領(lǐng)域里的技術(shù)和工藝還達(dá)不到12 13Ν的純度要求，目前國(guó)內(nèi)全部靠進(jìn)口。申請(qǐng)?zhí)枮?011202^614. 3，名稱為《超高純鍺單晶爐》，以及申請(qǐng)?zhí)枮?2011101805M.X，名稱為《超高純鍺單晶制備工藝及專用設(shè)備》公布出了一種用于拉制純度達(dá)12 13N超高純鍺單晶爐，其拉制裝置采用通有冷卻水的鉬籽晶桿，其下部固定石英棒， 石英棒的前端頭固定籽晶夾具。拉制時(shí)，在籽晶夾具上固定鍺籽晶，將鉬籽晶桿伸入石英爐腔內(nèi)，前端的鍺籽晶伸入熱融的鍺多晶內(nèi)，向上提拉鉬籽晶桿拉制鍺單晶。該種結(jié)構(gòu)的拉制設(shè)備使拉制出的單晶成品較之常規(guī)的單晶純度有了大幅度提高，但是鉬籽晶桿、籽晶夾具及坩堝桿仍然會(huì)進(jìn)入在單晶爐膛區(qū)內(nèi)，甚至在高溫區(qū)。由于高純鍺單晶爐的熱源是通過(guò)中高頻加熱線圈來(lái)加熱，這種高頻對(duì)金屬鉬會(huì)產(chǎn)生影響，使其散發(fā)出雜質(zhì)以致影響爐體的潔凈度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于克服上述超高純鍺單晶爐拉制單晶設(shè)備受高頻加熱影響散發(fā)雜質(zhì)的不足，提供一種潔凈度更高的超高純鍺單晶爐拉制裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是超高純鍺單晶爐拉制裝置，包括鍺籽晶、籽晶夾具、石英桿以及鉬桿，所述籽晶夾具為高純石英件，其前端固定鍺籽晶，其后端與石英桿連接，所述石英桿后端連接鉬桿。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案還進(jìn)一步包括，所述籽晶夾具中央設(shè)通孔，鍺籽晶頂部突出卡裝于籽晶夾具前端部。進(jìn)一步的，所述籽晶夾具后端設(shè)籽晶夾具內(nèi)螺紋，石英桿前端對(duì)應(yīng)設(shè)石英桿外螺紋將其與籽晶夾具連接。進(jìn)一步的，所述石英桿后端設(shè)石英桿內(nèi)螺紋，鉬桿前端對(duì)應(yīng)設(shè)鉬桿螺紋將其與石英桿連接。本實(shí)用新型有益效果在于本實(shí)用新型可直接應(yīng)用于高純鍺單晶爐，用石英桿來(lái)延伸金屬鉬桿，盡可能減少金屬鉬桿進(jìn)入單晶爐膛內(nèi)的長(zhǎng)度，防止金屬鉬桿受爐膛內(nèi)高溫區(qū)及電源的中高頻的影響而散發(fā)雜質(zhì)影響單晶純度。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)分解圖。圖2為本實(shí)用新型組裝結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型包括鍺籽晶1、籽晶夾具2、石英桿3以及鉬桿4。 所述籽晶夾具2為高純石英件，其中央設(shè)通孔，鍺籽晶1為頂部帶有突起的“釘子型”，其從籽晶夾具2后部插入籽晶夾具2的中央通孔內(nèi)，其突出的頂部卡裝于籽晶夾具2前端部將其固定于籽晶夾具2前端。籽晶夾具2后端設(shè)籽晶夾具內(nèi)螺紋21，石英桿3前端對(duì)應(yīng)設(shè)石英桿外螺紋31將其與籽晶夾具2固定連接。所述石英桿3后端設(shè)石英桿內(nèi)螺紋32，鉬桿4 前端對(duì)應(yīng)設(shè)鉬桿螺紋41將其與石英桿3連接。本實(shí)用新型前端用高純的石英籽晶夾具替代現(xiàn)有的金屬籽晶夾具，用高純石英桿替代現(xiàn)有的金屬鉬桿4，且各部件之間直接采用螺紋連接而無(wú)需采用金屬件連接，避免用鉬銷(xiāo)及鉬絲作為加固件。這樣爐膛內(nèi)可以做到全部是石英件，防止現(xiàn)有技術(shù)中金屬在爐膛內(nèi)受高溫和電源中高頻影響而散發(fā)雜質(zhì)，保證了拉制的鍺單晶的純度。
權(quán)利要求1.超高純鍺單晶爐拉制裝置，包括鍺籽晶(1)、籽晶夾具O)、石英桿(3)以及鉬桿 G)，其特征在于，所述籽晶夾具( 為高純石英件，其前端固定鍺籽晶(1)，其后端與石英桿C3)連接，所述石英桿C3)后端連接鉬桿G)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高純鍺單晶爐拉制裝置，其特征在于，所述籽晶夾具(2)中央設(shè)通孔，鍺籽晶(1)頂部突出卡裝于籽晶夾具( 前端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高純鍺單晶爐拉制裝置，其特征在于，所述籽晶夾具(2)后端設(shè)籽晶夾具內(nèi)螺紋(21)，石英桿C3)前端對(duì)應(yīng)設(shè)石英桿外螺紋(31)將其與籽晶夾具(2) 連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高純鍺單晶爐拉制裝置，其特征在于，所述石英桿C3)后端設(shè)石英桿內(nèi)螺紋(32)，鉬桿(4)前端對(duì)應(yīng)設(shè)鉬桿螺紋Gl)將其與石英桿C3)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及探測(cè)器級(jí)的超高純鍺單晶拉制設(shè)備，具體是指一種超高純鍺單晶爐拉制裝置，其包括鍺籽晶、籽晶夾具、石英桿以及鉬桿，所述籽晶夾具為高純石英件，其前端固定鍺籽晶，其后端與石英桿連接，所述石英桿后端連接鉬桿。本實(shí)用新型可直接應(yīng)用于高純鍺單晶爐，用石英桿來(lái)延伸金屬鉬桿，盡可能減少金屬鉬桿進(jìn)入單晶爐膛內(nèi)的長(zhǎng)度，防止金屬鉬桿受爐膛內(nèi)高溫區(qū)及電源的中高頻的影響而散發(fā)雜質(zhì)影響單晶純度。
文檔編號(hào)C30B15/32GK202297870SQ20112036611
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者孫慧斌, 白爾雋, 趙海歌 申請(qǐng)人:深圳大學(xué)