一种模具、坩埚及晶体生长装置

技术领域

本发明涉及模具技术领域，尤其涉及的是一种模具、坩埚及晶体生长装置。

背景技术

导模法生长氧化镓晶体是通过模具缝隙的虹吸现象把熔体提升到模具的上表面，之后下降籽晶至模具上表面使籽晶与熔体接触后开始生长晶体，所以模具上表面与氧化镓液面还是存在一定的距离。

随着晶体的不断生长，熔体的液面也不断的下降，但是模具无法完全将熔体虹吸完，造成有残余熔体。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种模具、坩埚及晶体生长装置，旨在解决现有技术中模具无法完全将熔体虹吸完，造成有残余熔体的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种模具，用于晶体生长，其中，包括：

模具本体，所述模具本体内设置有第一熔体通道；

延伸部，所述延伸部设置于所述模具本体的底部，所述延伸部内设置有第二熔体通道；

其中，所述第二熔体通道与所述第一通体通道连通。

所述的模具，其中，所述模具还包括：

支撑部，所述支撑部设置于所述模具本体的底部；

所述支撑部的高度大于所述延伸部的高度。

所述的模具，其中，所述支撑部的高度与所述延伸部的高度之差为预设阈值，所述预设阈值为0.01-1mm。

所述的模具，其中，所述第一熔体通道贯穿所述模具本体的顶部和所述模具本体的底部；和/或，

所述第二熔体通道贯穿所述延伸部的顶部和所述延伸部的底部。

所述的模具，其中，所述延伸部的数量为1个；和/或，

所述延伸部位于所述模具本体的底部的中间位置。

所述的模具，其中，所述延伸部包括：

基部，所述基部与所述模具本体连接；

所述基部的长度为所述模具本体的长度的1/10-1/3。

所述的模具，其中，所述延伸部还包括：

扩展部，所述扩展部设置在所述基部的底部；

所述扩展部的长度为所述基部的长度的1/10-1/3。

所述的模具，其中，所述模具为铱模具或铱合金模具。

一种坩埚，其中，包括：

坩埚本体；

如上述任意一项所述的模具；

所述模具位于所述坩埚本体内。

一种晶体生长装置，其中，包括：

如上述任一项所述的模具或如上述所述的坩埚。

有益效果：本发明通过在模具的底部设置延伸部，当剩余少量熔体时，熔体脱离模具本体的底部，但仍然与延伸部接触，由于延伸部的第二熔体通道内仍然可以虹吸熔体，剩余的熔体在自身表面张力的作用下，会向延伸部流动，并通过延伸部虹吸至模具的上表面，可虹吸完剩余熔体。

附图说明

图1是本发明中坩埚的结构示意图。

图2是本发明中坩埚的截面图。

图3是图2中A处的放大图。

图4是本发明中模具的结构示意图。

图5是本发明中延伸部的结构示意图。

图6是本发明中模具的立体图。

附图标记说明：

1、模具本体；D、模具本体的长度；11、第一熔体通道；12、支撑部；H、支撑部的高度；13、第一板材；2、延伸部；21、第二熔体通道；h、延伸部的高度；22、基部；d、基部的长度；23、扩展部；d’、扩展部的长度；24、第二板材；3、坩埚本体。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请同时参阅图1-图6，本发明提供了一种模具的一些实施例。

本发明的模具应用于晶体生长，具体应用于熔融法晶体生长，例如，熔融法为导模法，模具通过虹吸原理将模具底部的熔体虹吸至模具的顶部的表面。

如图1和图6所示，本发明的一种模具，用于晶体生长，模具包括：

模具本体1，所述模具本体1内设置有第一熔体通道11；

延伸部2，所述延伸部2设置于所述模具本体1的底部，所述延伸部2内设置有第二熔体通道21；

其中，所述第二熔体通道21与所述第一通体通道连通。

值得说明的是，通过在模具的底部设置延伸部2，当剩余少量熔体时，熔体脱离模具本体1的底部，但仍然与延伸部2接触，由于延伸部2的第二熔体通道21内仍然可以虹吸熔体，剩余的熔体在自身表面张力的作用下，会向延伸部2流动，并通过延伸部2虹吸至模具的上表面，可虹吸完剩余熔体。

具体地，熔体通道是指供熔体流通的通道，所述第一熔体通道11贯穿所述模具本体1的顶部和所述模具本体1的底部，也就是说，第一熔体通道11连通模具本体1的顶部和底部。所述第二熔体通道21贯穿所述延伸部2的顶部和所述延伸部2的底部，也就是说，第二熔体通道21连通延伸部2的顶部和底部。第一熔体通道11和第二熔体通道21连通，也就是说，当熔体的量足够多时，熔体淹没模具本体1的底部，熔体可以从第一熔体通道11的底端虹吸至第一熔体通道11的顶端。当熔体的量逐渐减少，且现出模具本体1的底部时，熔体无法直接进入到第一熔体通道11内，而延伸部2与熔体接触，熔体可以从第二熔体通道21的底端虹吸至第二熔体通道21的顶端，并从第一熔体通道11的顶端虹吸至第一熔体通道11的顶端。当熔体不断虹吸入第二熔体通道21时，由于熔体的表面张力较大，周围的熔体向延伸部2收缩，从而可以尽可能多的将熔体虹吸完。

如图6所示，模具本体1可以包括：两块第一板材13，两块第一板材13相互靠拢，两块第一板材13并不是面面接触的，而是在两块第一板材13之间具有缝隙，且该缝隙作为第一熔体通道11。延伸部2可以包括：两块第二板体，两块第二板材24相互靠拢，两块第二板材24并不是面面接触的，而是在两块第二板材24之间具有缝隙，且该缝隙作为第二熔体通道21。

需要说明的是，熔体通常采用坩埚(本体)装载，模具位于坩埚本体3内，延伸部2为模具本体1向坩埚本体3的底部延伸部件。随着熔体的量的减少，为了尽可能多的使延伸部2与熔体接触且便于熔体通过，延伸部2与坩埚本体3的底部之间的间距为预设阈值，预设阈值可以根据需要设置，例如，预设阈值为0.01-1mm，当然，不同的熔体的表面张力不同，则预设阈值也可以不相同。

在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1-图3所示，通常模具是放置在坩埚本体3内的，所述模具还包括：

支撑部12，所述支撑部12设置于所述模具本体1的底部；所述支撑部的高度H大于所述延伸部的高度h。

具体地，在模具本体1的底部设置支撑部12，通过支撑部12支撑模具本体1，支撑部12用于抵接在坩埚本体3的底部。支撑部的高度H大于延伸部的高度h，也就是说，支撑部12抵接坩埚本体3的底部时，延伸部2不会抵接坩埚本体3的底部，也就是说，延伸部2与坩埚本体3的底部之间具有间隔，该间隔的大小为支撑部的高度H与延伸部的高度h之间的差值。

在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1-图3所示，所述支撑部的高度H与所述延伸部的高度h之差为预设阈值，所述预设阈值为0.01-1mm。

具体地，支撑部的高度H与延伸部的高度h之差为预设阈值，则延伸部2与坩埚本体3的底部之间的间隔为预设阈值，该预设阈值可以根据需要设置，例如，预设阈值为0.01-1mm，具体地，例如，预设阈值为0.2mm。

在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1-图4所示，所述延伸部2的数量为1个。

具体地，延伸部2的数量可以根据需要设置，模具本体的长度D较大时，可以设置多个延伸部2，每个延伸部2都可以作为熔体的聚集中心，因此，熔体更容易向距离较近的熔体的聚集中心收缩。本发明中延伸部2的数量为1个，氧化镓晶体生长时，氧化镓晶体的尺寸较小(通常氧化镓晶体的长度或直径小于50cm)，采用1个延伸部2，足以使氧化镓熔体收缩至延伸部2。

在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图1-图2所示，所述延伸部2位于所述模具本体1的底部的中间位置。

具体地，延伸部2位于模具本体1的底部的中间位置，便于模具周围的熔体向延伸部2收缩。支撑部12位于模具本体1的底部的周边位置，支撑部12可以是两个，分别位于延伸部2的两侧。

在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图3-图4所示，所述延伸部2包括：

基部22，所述基部22与所述模具本体1连接；所述基部的长度d为所述模具本体的长度D的1/10-1/3。

具体地，基部的长度d小于模具本体的长度D，因此，当熔体减少并露出基部22时，熔体在自身的表面张力的作用下，会向基部22收缩，基部22具有一定的长度，熔体在收缩时，熔体不易断开，从而基部22可以尽可能多的虹吸熔体。

在本发明实施例的一个较佳实现方式中，如图5所示，为了进一步充分虹吸熔体，所述延伸部2还包括：

扩展部23，所述扩展部23设置在所述基部22的底部；所述扩展部的长度d’为所述基部的长度d的1/10-1/3。

具体地，在设置基部22的基础上，设置扩展部23，扩展部23自基部22向坩埚本体3的底部进一步延伸，即使熔体在减少的过程中露出基部22，熔体仍然与扩展部23接触，扩展部23仍然可以继续虹吸熔体。

在本发明实施例的一个较佳实现方式中，所述模具为铱模具或铱合金模具。

具体地，模具采用铱模具或铱合金模具。当然还可以采用其它金属制成模具，例如，钼金属。

基于上述任一实施例的模具，本发明还提供了一种坩埚的较佳实施例：

如图1-图2所示，本发明实施例的坩埚，包括：

坩埚本体3；

如上述任意一实施例所述的模具；

所述模具位于所述坩埚本体3内。

基于上述任一实施例的模具和/或坩埚，本发明还提供了一种晶体生长装置的较佳实施例：

本发明实施例的晶体生长装置，包括：

如权上述任一实施例所述的模具或如上述所述的坩埚。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。