專利名稱：一種應(yīng)用于區(qū)域熔煉提純的坩堝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型關(guān)于一種應(yīng)用于區(qū)域熔煉提純的坩堝。
背景技術(shù)：
區(qū)熔提純是1952年蒲凡(W. G. Pfann)提出的一種物理提純方法。它是利用含雜質(zhì)的晶態(tài)物質(zhì)熔化后再結(jié)晶時，雜質(zhì)在結(jié)晶的固體和未結(jié)晶的液體中濃度是不同的這種現(xiàn)象，將物料局部熔化形成狹窄的熔區(qū)，并令其沿錠長從一端緩慢地移動到另一端，重復多次使雜質(zhì)盡量被集中在尾部或頭部，進而達到提純材料的目的，是制備超純半導體材料、高純金屬的重要方法。區(qū)域熔煉的典型方法是將被提純的材料制成長度為0. 5-3m(或更長些)的細棒， 通過高頻感應(yīng)加熱，使一小段固體熔融成液態(tài)，熔融區(qū)液相溫度僅比固體材料的熔點高幾度，稍加冷卻就會析出固相。熔融區(qū)沿軸向緩慢移動(每小時幾厘米至十幾厘米)。雜質(zhì)的存在一般會降低純物質(zhì)的熔點，所以熔融區(qū)內(nèi)含有雜質(zhì)的部分較難凝固，而純度較高的部分較易凝固，因而析出固相的純度高于液相。隨著熔融區(qū)向前移動，雜質(zhì)也隨著移動，最后富集于棒的一端，予以切除。一次區(qū)域熔煉往往不能滿足所要求的純度，通常須經(jīng)多次重復操作，并多次切除尾部雜質(zhì)富集區(qū)。現(xiàn)階段，區(qū)域熔煉所使用的坩堝如圖1所示，為去除末端雜質(zhì)富集區(qū)，需要將區(qū)域熔煉設(shè)備停機并緩慢降溫，將坩堝和物料從石英管中取出，利用機械方法將尾部切除，這樣不但增加操作工序，延長生產(chǎn)時間，而且易于造成污染。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為了提高生產(chǎn)效率，節(jié)省生產(chǎn)時間，減少雜質(zhì)富集區(qū)對提純區(qū)域的影響，提供了一種具有臺階結(jié)構(gòu)，具有自動去除尾端雜質(zhì)富集區(qū)的坩堝。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型包括如下技術(shù)特征—種應(yīng)用于區(qū)域熔煉提純的坩堝，所述坩堝底部設(shè)有一個臺階，所述臺階將所述坩堝收容部分成具有高度差的深收容部和淺收容部。由于在坩堝的底部設(shè)置了一個臺階，從而獲得較深的深收容部，在一次區(qū)域熔煉提純的結(jié)束前，在重力的作用下，最末端的雜質(zhì)富集區(qū)的材料熔解后，會自動流入深收容部，從而實現(xiàn)提純材料與雜質(zhì)富集區(qū)材料自動分離的效果，省去去尾的過程，同時也可以降低雜質(zhì)富集區(qū)材料對提純材料的影響。

圖1背景技術(shù)所使用的坩堝；圖2本實用新型所使用的坩堝；圖3本實用新型所使用坩堝俯視圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型所述的應(yīng)用于區(qū)域熔煉提純的坩堝1，存在臺階使得收容部分成兩個部分，分別為淺收容部3和深收容部2。淺收容部3較淺，用于放置提純材料； 深收容部2較深，用于收集雜質(zhì)富集部分的材料。如圖3所示，坩堝1整體可以設(shè)置成長方形。如圖2所示，坩堝1總長度為Ll，為200-800mm，深收容部2底部長度為L2，且Ll和 L2之間的比值為5% -15%之間，為10-120mm。坩堝1的高度為hl，為30_80mm，深收容部 2的深度為h2，為20-70mm，淺收容部3深度為h4，為20_60mm，臺階高度為h3，為10_20mm。 最佳狀態(tài)下，Ll 為 500mm，L2 為 60mm，hi 為 50mm，h2 為 40mm，h4 為 30mm，h3 為 15mm。根據(jù)本實用新型制作的區(qū)域熔煉提純坩堝，進行區(qū)域熔煉提純的實施步驟如下1、坩堝裝料將需要提純的錠狀物料Okg)安放在坩堝1的淺收容部3，并保持物料頂端與深收容2部邊緣平齊。2、進行區(qū)域熔煉保持熔區(qū)寬度在20-40mm之間，并控制熔區(qū)從淺收容部3—端開始向靠近深收容部2 —端移動。3、雜質(zhì)富集區(qū)的分離當富含雜質(zhì)的熔區(qū)移動到淺收容部3靠近深收容部2的尾部時，由于重力作用富含雜質(zhì)的熔融液體會流向深收容部2的低凹位置，從而自動將物料與富含雜質(zhì)的熔融液體分離開。4、以上實施步驟可以重復進行，從而進行多次區(qū)熔提純，并多次將物料與富含雜質(zhì)的液體自動分開。5、也可以同時將坩堝1淺收容部3端稍稍抬高，保持1-3°的傾斜角度，這樣更有利于尾端的熔融液體完全流進深收容部2。根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式
，對本實用新型的一些修改和變更也應(yīng)當落入本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于區(qū)域熔煉提純的坩堝，其特征在于，所述坩堝底部設(shè)有一個臺階，所述臺階將坩堝收容部分成具有高度差的深收容部和淺收容部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于區(qū)域熔煉提純的坩堝，其特征在于，所述深收容部底部長度與所述坩堝總長度的比值為5% -15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于區(qū)域熔煉提純的坩堝，其特征在于，所述坩堝總長度為 200mm-800mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于區(qū)域熔煉提純的坩堝，其特征在于，所述臺階形成的高度差為10mm-20mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于區(qū)域熔煉提純的坩堝，其特征在于，所述坩堝整體為長方形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于區(qū)域熔煉提純的坩堝，其特征在于，所述坩堝的橫截面為倒梯形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于區(qū)域熔煉提純的坩堝，其特征在于，所述坩堝的高度為30-80mm，所述淺收容部深度為20-60mm，所述深收容部的深度為20-70mm。
專利摘要本實用新型涉及一種應(yīng)用于區(qū)域熔煉提純的坩堝，坩堝底部設(shè)有一個臺階，臺階將坩堝收容部分成具有高度差的深收容部和淺收容部。由于在坩堝的底部設(shè)置了一個臺階，從而獲得較深的深收容部，在一次區(qū)域熔煉提純的結(jié)束前，在重力的作用下，最末端的雜質(zhì)富集區(qū)的材料熔解后，會自動流入深收容部，從而實現(xiàn)提純材料與雜質(zhì)富集區(qū)材料自動分離的效果，省去去尾的過程，同時也可以降低雜質(zhì)富集區(qū)材料對提純材料的影響。
文檔編號C30B13/14GK202247022SQ20112025844
公開日2012年5月30日 申請日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者梁作儉 申請人:梁作儉