CN112831833A - 一种可定位的物料舟皿 - Google Patents
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Abstract
本发明属于热处理、化学气相输运和晶体合成技术领域，具体涉及一种可定位的物料舟皿。包括物料舟皿和带槽棒，物料舟皿在其相对的两面的上方中心位置对称地开有缺口，带槽棒的两端或一端开有等间距的槽，槽的数量不少于两个，物料舟皿的缺口卡入槽中。本发明解决化学气相输运合成晶体时原料和基底位置无法精确控制的问题。
Description
技术领域
本发明属于热处理、化学气相输运和晶体合成技术领域，具体涉及一种可定位的物料舟皿。
背景技术
采用双温区管式炉是开展热处理、化学气相输运和晶体合成的常用方法。在这一方法中，样品管水平放置，样品管的不同位置位于不同的温度区，通过温度调控实现物质挥发和沉积，实现高品质大尺寸单晶的合成。现有技术的样品管结构如下：
(1)最简单的化学气相输运样品管，直接采用管式炉的石英管或刚玉管作为样品管，例如2019《二硫化钼二维薄膜化学气相输运法生长研究》(杭州电子科技大学学位论文)。该方法样品管直径和长度受到管式炉样品管的限制，真空度因受到阀门和法兰的限制而难以保证，适用于通载气且对气体杂质含量要求不高的化学气相输运合成。
(2)《化学气相输运法制备ZnO晶体》(人工晶体学报)，设计了一种复杂的通气源的样品管系统，该样品管适用于需要通气源的化学气相输运合成工艺，可以通多路气源，但不能抽真空，不适用于需要真空环境的化学气相输运合成，也不利于原料分区装料。
(3)为适应真空封装的需求，可以采用石英安瓿，用真空封管机进行密封，例如2015《单温区管式炉气相输运生长NbSe2超导单晶》(河北科技大学学报)，这种方式能够满足真空化学气相输运合成的要求，但石英安瓿内壁光滑，不利于原料和基底的精准定位放置。
(4)2015《改进两温区气相输运法合成磷锗锌多晶材料》(人工晶体学报)，设计了一种有缩径段的密封安瓿，能够实现样品的分区装料，但缩径位置难以精确控制，因而不能精确控制装料位置。
发明内容
现有技术无法精确控制化学气相输运合成晶体时原料和基底在安瓿中的放置位置。由于采用化学气相输运合成晶体时要求温度高(一些情况下需要高于1000℃)、真空度高，而常用的胶水、胶带等固定方式不耐高温或是会破坏真空环境，所以难以满足原料和基底定位要求。为解决化学气相输运合成晶体时原料和基底位置无法精确控制的问题，本发明设计了一种可定位的物料舟皿。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种可定位的物料舟皿，包括物料舟皿和带槽棒，物料舟皿在其相对的两面的上方中心位置对称地开有缺口，带槽棒的两端或一端开有等间距的槽，槽的数量不少于两个，物料舟皿的缺口卡入槽中。
缺口的直径或宽度大于带槽棒的直径。
物料舟皿为平底。
物料舟皿为圆弧底。
在使用中，物料舟皿的数量可根据需求增减，不少于一个。
槽的宽度不小于物料舟皿的壁厚。
槽的间距与物料舟皿的长度匹配。
槽的位置决定物料舟皿的装配位置，当带槽棒一端的槽的数量大于两个时，物料舟皿有不止一个定位位置。
带槽棒伸出端抵在安瓿壁面。
本发明所取得的有益效果为：
本发明能够实现热处理、化学气相输运和合成晶体时对原料、基底在安瓿中的放置位置的精确控制。
由于带缺口的物料舟皿在其相对的两面的上方中心位置对称地开有缺口，缺口的直径或宽度大于带槽棒的直径，带槽棒的槽的宽度不小于带缺口的物料舟皿的壁厚，槽的间距与带缺口的物料舟皿的长度匹配，使得带缺口的物料舟皿两侧的缺口能分别卡入槽中，由此实现带缺口的物料舟皿与带槽棒相对位置的固定。
带槽棒的一端抵在安瓿壁面，从而实现整个装置在安瓿中的定位。
采用本发明，实现了物料舟皿的定位功能，物料舟皿中可以盛放原料或基底，从而实现原料和基底在安瓿中的精确定位。
当带槽棒一端的槽的数量大于两个时，带缺口的物料舟皿将有不止一个定位位置，从而满足不同实验对物料舟皿位置的不同需求。
附图说明
图1为带槽棒示意图；
图2为带槽棒局部放大图；
图3为物料舟皿主视图；
图4为物料舟皿侧视图；
图5为物料舟皿俯视图；
图6为实施例1示意图；
图7为实施例2示意图；
图中：1-带槽棒，2-物料舟皿，3-安瓿。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明设计了一种可定位的物料舟皿，包括带缺口的物料舟皿和带槽棒。
带缺口的物料舟皿，在其相对的两面的上方中心位置对称地开有缺口，缺口的直径或宽度大于带槽棒的直径，从而使带槽棒的槽可以卡入缺口，确保了带槽棒不会滑动或滚动。带缺口的物料舟皿可以是平底，也可以是圆弧底。在使用中，带缺口的物料舟皿的数量可根据需求增减，不少于一个。
带槽棒的两端或一端开有等间距的槽，槽的数量不少于两个，槽的宽度不小于带缺口的物料舟皿的壁厚，槽的间距与带缺口的物料舟皿的长度匹配，使得带缺口的物料舟皿两侧的缺口能分别卡入槽中，槽的位置决定了带缺口的物料舟皿的装配位置，槽距离带槽棒边缘的距离以及槽的数目可以根据需求定制，当带槽棒一端的槽的数量大于两个时，带缺口的物料舟皿将有不止一个定位位置，从而满足不同实验对物料舟皿位置的不同需求。
带槽棒伸出端可以抵在安瓿壁面，从而实现带缺口的物料舟皿在安瓿中的精准定位。
上述带缺口的物料舟皿和带槽棒的材质可以是石英、钼等材料。
实施例1：采用一种可定位的物料舟皿，作为化学气相输运合成ZnO的原料和基底定位装置。该物料舟皿包括带槽棒1和带缺口的物料舟皿2等两类部件，带槽棒1的两端开有槽，带缺口的物料舟皿2的缺口可以卡在带槽棒1的槽中，槽的位置决定了带缺口的物料舟皿2的装配位置，槽的间距与带缺口的物料舟皿2的长度匹配，槽的数目根据需求定制，在本实施例中共有6个槽；带缺口的物料舟皿2的缺口设计确保了带槽棒1不会滑动或滚动，带缺口的物料舟皿的数量可根据需求增减，在本实施例中使用2个带缺口的物料舟皿，图中左侧的带缺口的物料舟皿2用于盛装ZnO原料粉末，图中右侧的带缺口的物料舟皿2盛放长有GaN层的蓝宝石晶片作为基底，两个带缺口的物料舟皿分别卡在带槽棒两头的槽位中；带槽棒1伸出端可以抵在安瓿3壁面，从而实现带缺口的物料舟皿2在安瓿3中的精准定位。在本实施例中，带槽棒1和带缺口的物料舟皿2材质均为金属钼。
实施例2：采用一种可定位的物料舟皿，作为化学气相输运合成NbSe2的原料定位装置。该物料舟皿包括带槽棒1和带缺口的物料舟皿2等两类部件，带槽棒1的一端开有槽，带缺口的物料舟皿2的缺口可以卡在带槽棒1的槽中，槽的位置决定了带缺口的物料舟皿2的装配位置，槽的间距与带缺口的物料舟皿2长度匹配，槽的数目根据需求定制，在本实施例中共有3个槽；带缺口的物料舟皿2的缺口设计确保了带槽棒1不会滑动或滚动，带缺口的物料舟皿的数量可根据需求增减，在本实施例中使用1个带缺口的物料舟皿2，用于盛装Nb-Se混合粉压块物和I2，带缺口的物料舟皿2卡在带槽棒1上；带槽棒1伸出端可以抵在安瓿3壁面，从而实现带缺口的物料舟皿2在安瓿3中的精准定位。在本实施例中，带槽棒1和带缺口的物料舟皿2材质均为石英。
一种可定位的物料舟皿，包括带缺口的物料舟皿和带槽棒两类部件，物料舟皿的缺口可以卡在带槽棒的槽中，槽的间距与物料舟皿长度匹配，槽的数目根据需求定制，物料舟皿的缺口设计可以保证带槽棒不会滚动，物料舟皿的数量可根据需求增减，带槽棒伸出端可以抵在安瓿壁面，从而实现物料舟皿在安瓿中的精确定位。
Claims (9)
1.一种可定位的物料舟皿，其特征在于：包括物料舟皿和带槽棒，物料舟皿在其相对的两面的上方中心位置对称地开有缺口，带槽棒的两端或一端开有等间距的槽，槽的数量不少于两个，物料舟皿的缺口卡入槽中。
2.根据权利要求1所述的可定位的物料舟皿，其特征在于：缺口的直径或宽度大于带槽棒的直径。
3.根据权利要求1所述的可定位的物料舟皿，其特征在于：物料舟皿为平底。
4.根据权利要求1所述的可定位的物料舟皿，其特征在于：物料舟皿为圆弧底。
5.根据权利要求1所述的可定位的物料舟皿，其特征在于：在使用中，物料舟皿的数量可根据需求增减，不少于一个。
6.根据权利要求1所述的可定位的物料舟皿，其特征在于：槽的宽度不小于物料舟皿的壁厚。
7.根据权利要求1所述的可定位的物料舟皿，其特征在于：槽的间距与物料舟皿的长度匹配。
8.根据权利要求1所述的可定位的物料舟皿，其特征在于：槽的位置决定物料舟皿的装配位置，当带槽棒一端的槽的数量大于两个时，物料舟皿有不止一个定位位置。
9.根据权利要求1所述的可定位的物料舟皿，其特征在于：带槽棒伸出端抵在安瓿壁面。
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| GR01 | Patent grant | ||
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