一種大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐。它包括上爐、下?tīng)t和中間觀察區(qū)；所述上爐由外至內(nèi)依次為上爐殼、上保溫棉和上加熱電阻絲，所述下?tīng)t由外至內(nèi)依次為下?tīng)t殼、下保溫棉和下加熱電阻絲；所述上爐頂部設(shè)置上爐口堵頭，所述下?tīng)t底部設(shè)置下?tīng)t口堵頭；所述上爐與下?tīng)t之間的中間觀察區(qū)由內(nèi)至外依次設(shè)置鍍金石英內(nèi)管、未鍍金石英外管，并且所述鍍金石英內(nèi)管與未鍍金石英外管之間有空隙；所述上下?tīng)t殼、上下保溫棉、上下加熱電阻絲、鍍金石英內(nèi)管和未鍍金石英外管的圓心同軸。本發(fā)明的管式單晶生長(zhǎng)爐避免了單一窗口式觀察會(huì)造成徑向溫場(chǎng)不對(duì)稱的現(xiàn)象；易于觀察、制備成本低，且有利于產(chǎn)業(yè)化推廣。
【專利說(shuō)明】
一種大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及晶體結(jié)晶設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]布里奇曼晶體生長(zhǎng)方法(Bridgeman-Stockbarge method)由于具有工藝簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，可無(wú)需要籽晶的引導(dǎo)，同時(shí)晶體在密閉的安瓿中生長(zhǎng)，不易受環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，成為目前人們?cè)谔剿魅垠w法生長(zhǎng)新型晶體初期的首要選擇。在長(zhǎng)期的研究實(shí)踐中，人們通過(guò)對(duì)該方法進(jìn)行不同程度地改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同類型晶體的生長(zhǎng)，得到了多種可以滿足國(guó)民生產(chǎn)需求的新型晶體。如砷化鎵，硫鎵銀，硒鎵銀，磷鍺鋅等。
[0003]用于布里奇曼法單晶生長(zhǎng)的管式爐通常采用分段式電阻絲加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)晶體生長(zhǎng)所需要高溫區(qū)，梯度區(qū)和低溫區(qū)。其中高溫區(qū)用于熔料，梯度區(qū)用于生長(zhǎng)結(jié)晶，低溫區(qū)用于已生長(zhǎng)完單晶的冷卻降溫。為了得到適合晶體生長(zhǎng)的結(jié)晶動(dòng)力，通常梯度區(qū)的溫度梯度設(shè)置為10?3(TC/cm甚至更大。而單純依靠分段式加熱方式很難得到如此大的溫度梯度。為了加大梯度區(qū)的溫度梯度，一般采用的方法是在梯度區(qū)添加導(dǎo)熱板，隔熱圈。這些方法在實(shí)踐中也起到了一定的效果。
[0004]傳統(tǒng)的管式單晶生長(zhǎng)爐通常是利用電阻絲加熱，同時(shí)采用耐高溫的保溫棉或耐火磚與金屬爐殼作為爐體結(jié)構(gòu)的組成部分。在生長(zhǎng)過(guò)程中通過(guò)溫度的監(jiān)控來(lái)間接反應(yīng)爐內(nèi)的生長(zhǎng)情況，無(wú)法直接觀察到爐管內(nèi)部的狀況。依靠溫度監(jiān)控方式具有成本高，不直觀，而且多數(shù)情況下無(wú)法準(zhǔn)確反應(yīng)爐內(nèi)的實(shí)際生長(zhǎng)情況等缺點(diǎn)，使得布里奇曼法生長(zhǎng)單晶的穩(wěn)定性差，成晶率低，不適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
[0005]為了使生長(zhǎng)過(guò)程可見(jiàn)，人們對(duì)傳統(tǒng)的管式生長(zhǎng)爐進(jìn)行了多種改進(jìn)。其中美國(guó)BAE公司采用的方法是取消保溫棉作為隔熱材料，改用內(nèi)壁鍍金的透明石英管作為爐殼材料。這樣既可以起到保溫的作用，又能很好地觀察到爐內(nèi)情況。但鍍金石英爐殼的生產(chǎn)技術(shù)難度大，目前只有美國(guó)等少數(shù)國(guó)家能做，而且成本很高，不利于大批量生產(chǎn)使用。相對(duì)于高成本的鍍金石英爐殼而言，目前使用比較多的是在爐體側(cè)面局部位置進(jìn)行開(kāi)孔，然后用一塊透明石英柱插入其中作為觀察窗，使生長(zhǎng)安瓿中位于生長(zhǎng)界面的關(guān)鍵位置可見(jiàn)。這樣可以大大降低爐體制作成本，在一定程度上也改變了傳統(tǒng)爐體不可觀察的尷尬局面。但石英柱的高導(dǎo)熱性必然會(huì)影響到爐內(nèi)的徑向溫度分布。在高品質(zhì)單晶生長(zhǎng)過(guò)程中，徑向溫場(chǎng)的不對(duì)稱會(huì)大大影響到晶體的品質(zhì)，甚至?xí)?dǎo)致孿晶的出現(xiàn)，降低成晶率。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006][要解決的技術(shù)問(wèn)題]
[0007]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，提供一種大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐。該管式單晶生長(zhǎng)爐解決了傳統(tǒng)管式生長(zhǎng)爐難以實(shí)現(xiàn)大梯度和無(wú)法觀察到生長(zhǎng)界面的問(wèn)題，采用一種更為廉價(jià)和實(shí)用的方法來(lái)提高梯度區(qū)的溫度梯度并實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)界面附近的梯度區(qū)可見(jiàn)。同時(shí)保證生長(zhǎng)界面附近徑向溫場(chǎng)對(duì)稱，提高布里奇曼法單晶生長(zhǎng)的品質(zhì)和成晶率。
[0008][技術(shù)方案]
[0009]為了達(dá)到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0010]—種大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，它包括上爐、下?tīng)t和中間觀察區(qū)；所述上爐由外至內(nèi)依次為上爐殼、上保溫棉和上加熱電阻絲，所述下?tīng)t由外至內(nèi)依次為下?tīng)t殼、下保溫棉和下加熱電阻絲;所述上爐頂部設(shè)置上爐口堵頭，所述下?tīng)t底部設(shè)置下?tīng)t口堵頭;所述上爐與下?tīng)t之間的中間觀察區(qū)由內(nèi)至外依次設(shè)置鍍金石英內(nèi)管、未鍍金石英外管，并且所述鍍金石英內(nèi)管與未鍍金石英外管之間有空隙；所述上爐殼、上保溫棉、上加熱電阻絲、下?tīng)t殼、下保溫棉、下加熱電阻絲、鍍金石英內(nèi)管和未鍍金石英外管的圓心同軸。
[0011]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述上保溫棉和下保溫棉是由耐高溫并具有保溫性能的材料制備而成;所述上保溫棉和下保溫棉的內(nèi)徑相等。
[0012]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述上爐殼和下?tīng)t殼是由耐高溫金屬材料制備而成;所述上爐殼與下?tīng)t殼的內(nèi)外徑均相等;所述上爐殼底板和下?tīng)t殼頂板的寬度小于上保溫棉的厚度。
[0013]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述上加熱電阻絲和下加熱電阻絲均為螺旋狀電阻絲;所述上爐口堵頭和下?tīng)t口堵頭是由異型保溫材料制備而成。
[0014]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述鍍金石英內(nèi)管為外側(cè)表面鍍金的石英管;所述鍍金石英內(nèi)管的內(nèi)徑大于上保溫棉內(nèi)徑，所述鍍金石英內(nèi)管的外徑小于上保溫棉的外徑。
[0015]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述未鍍金石英外管的外徑與上爐殼的外徑相等。
[0016]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述鍍金石英內(nèi)管與未鍍金石英外管的管壁厚度為 5?ICtam、管壁高度為30?5Ctam。
[0017]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述上爐殼與下?tīng)t殼的外側(cè)壁上設(shè)置有將上爐殼與下?tīng)t殼連接并支撐的爐體支撐器;所述爐體支撐器有三個(gè)，其平均分布在上下?tīng)t殼外側(cè)周圍。
[0018]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述上爐殼與下?tīng)t殼之間墊有與鍍金石英內(nèi)管管壁高度一致的保溫磚以支撐上下?tīng)t。
[0019]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的爐體支撐器是兩個(gè)由分別焊接在上爐殼下邊沿和下?tīng)t殼上邊沿的中心開(kāi)圓孔的金屬片、一根可穿過(guò)金屬片中心圓孔的金屬螺桿和四個(gè)可旋在金屬螺桿上的螺母組成。
[0020]本發(fā)明所述的耐高溫并具有保溫性能的材料是根據(jù)爐體使用溫度要求而選取的賽拉含鉻毯。所述的耐高溫金屬材料優(yōu)選厚度為1_左右的不銹鋼板材焊制而成。本發(fā)明所述的異型保溫材料是指通過(guò)注漿成型或其他方式制成的形狀與爐體結(jié)構(gòu)相符的保溫材料。 所述的異型保溫材料優(yōu)選注漿成型或其他方式成型的莫來(lái)石聚輕保溫磚制成。
[0021]下面將詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
[0022]本發(fā)明所述上下保溫棉是用于上爐和下?tīng)t加熱電阻絲與爐殼之間的保溫填充物， 所述的上下?tīng)t殼是分別用于包裹上下保溫棉支撐爐體的金屬外殼。所述上下加熱電阻絲是用于爐體加熱的螺旋狀電阻絲，通電后電阻絲發(fā)熱為爐體提供熱源，使?fàn)t體形成高溫區(qū)、梯度區(qū)和低溫區(qū)。上下?tīng)t口堵頭是一種用異型保溫材料制作的模塊，用于塞住上下?tīng)t口減少爐口熱量散失。所述鍍金石英內(nèi)管是石英管外側(cè)表面鍍金，用于反射爐內(nèi)傳來(lái)的熱輻射，減少爐內(nèi)位于該區(qū)間的熱量損失。所述的爐內(nèi)支撐器或者墊的保溫磚適用于連接并支撐上下?tīng)t以免上爐直接壓在鍍金石英內(nèi)管和未鍍金石英外管上的連接部件。所述爐內(nèi)支撐器或者墊的保溫磚需平均分布在上下?tīng)t殼外側(cè)壁或上下?tīng)t殼之間以方便調(diào)節(jié)上爐水平。所述上下?tīng)t的高度，加熱區(qū)的長(zhǎng)度，上下保溫棉的厚度及爐體的外徑都需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置和調(diào)整。
[0023]所述上下?tīng)t殼是上下向內(nèi)折的金屬外殼;所述上爐殼頂部?jī)?nèi)折的深度與上保溫棉的厚度一致，所述下?tīng)t殼底部?jī)?nèi)折的深度與下保溫棉的厚度一致;所述上下?tīng)t殼靠近中間觀察區(qū)的內(nèi)折端面板的內(nèi)折深度以不超過(guò)上下保溫棉厚度。所述上下?tīng)t殼靠近中間觀察區(qū)的內(nèi)折端面板的內(nèi)折深度以不超過(guò)上下保溫棉厚度一半為宜，以免金屬上下?tīng)t殼的高導(dǎo)熱性影響到梯度區(qū)的溫場(chǎng)分布。
[0024]所述中間觀察區(qū)的鍍金石英內(nèi)管與未鍍金石英外管中間的空隙不填充任何保溫材料，以方便晶體生長(zhǎng)過(guò)程中透過(guò)石英管觀察爐內(nèi)的情況。所述鍍金石英內(nèi)管和未鍍金石英外管的高度和厚度需要根據(jù)所生長(zhǎng)晶體對(duì)梯度的要求來(lái)進(jìn)行設(shè)置。所述上下?tīng)t之間則是中間觀察區(qū)，所述上下?tīng)t的間距即中間觀察區(qū)的高度以剛好與鍍金石英管和未鍍金石英管高度一致為宜。石英管與上下?tīng)t爐殼交接的地方填充保溫棉進(jìn)行密封。
[0025]本發(fā)明所述的爐體支撐器通過(guò)調(diào)節(jié)螺母在螺桿上的位置可以調(diào)節(jié)螺桿位于兩個(gè)金屬卡片間的間距從而達(dá)到調(diào)節(jié)上下?tīng)t間距的目的。爐體支撐器起到的作用是將上下?tīng)t進(jìn)行分離，在中間留出可供放置石英管的觀察區(qū)空間。爐體支撐器也可以采用在上下?tīng)t殼間墊相應(yīng)厚度的保溫磚的方式代替。
[0026][有益效果]
[0027]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果:[〇〇28]本發(fā)明將傳統(tǒng)的一體式管式加熱中改成三體式管式加熱爐，在兩個(gè)加熱區(qū)中間設(shè)置一個(gè)透明觀察區(qū)。將觀察區(qū)作為晶體生長(zhǎng)的梯度區(qū)，觀察區(qū)內(nèi)不設(shè)加熱電阻絲，這樣既方便觀察又可以拉大梯度區(qū)的溫度梯度，有利于熔體的結(jié)晶生長(zhǎng)；
[0029]本發(fā)明所述的爐體的中間觀察區(qū)為一環(huán)繞爐心的四周皆透明的區(qū)域，這樣既增加了觀察的維度，得到的梯度區(qū)徑向溫度分布也是對(duì)稱的，避免了單一窗口式觀察會(huì)造成徑向溫場(chǎng)不對(duì)稱的現(xiàn)象；
[0030]本發(fā)明只是選取梯度區(qū)內(nèi)層石英管進(jìn)行鍍金處理，相對(duì)于現(xiàn)有黃金爐所采用的在整個(gè)爐殼上鍍金而言具有更低的成本優(yōu)勢(shì)；同時(shí)只對(duì)小段石英管鍍金在技術(shù)難度上也大幅度降低了，不受國(guó)外技術(shù)封鎖的限制；且鍍金石英內(nèi)管的更換也更為便捷，維護(hù)也十分方便，有利于產(chǎn)業(yè)化推廣?！靖綀D說(shuō)明】[0031 ]圖1為本發(fā)明大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為實(shí)施例1利用本發(fā)明管式單晶生長(zhǎng)爐得到的軸向溫度分布；
[0034]圖4為實(shí)施例1利用本發(fā)明管式單晶生長(zhǎng)爐得到的徑向溫度分布；
[0035]圖5為實(shí)施例2利用本發(fā)明管式單晶生長(zhǎng)爐得到的軸向溫度分布；
[0036]圖6為實(shí)施例2利用本發(fā)明管式單晶生長(zhǎng)爐得到的徑向溫度分布。
[0037]附圖標(biāo)記如下所示:
[0038]11為上保溫棉，12為下保溫棉，21為上爐殼，22為下?tīng)t殼，31為上加熱電阻絲，32為下加熱電阻絲，4為上爐口堵頭，5為下?tīng)t口堵頭，6為鍍金石英內(nèi)管，7為未鍍金石英外管，8 為爐體支撐器?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇39]下面結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述和說(shuō)明。
[0040]實(shí)施例1:
[0041]—種如圖1和圖2所示的大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，它包括上爐、下?tīng)t和中間觀察區(qū)；所述上爐由外至內(nèi)依次為上爐殼21、上保溫棉11和上加熱電阻絲31，所述下?tīng)t由外至內(nèi)依次為下?tīng)t殼22、下保溫棉12和下加熱電阻絲32;所述上爐頂部設(shè)置上爐口堵頭4,所述下?tīng)t底部設(shè)置下?tīng)t口堵頭5;所述上爐與下?tīng)t之間的中間觀察區(qū)由內(nèi)至外依次設(shè)置鍍金石英內(nèi)管6、未鍍金石英外管7，并且所述鍍金石英內(nèi)管6與未鍍金石英外管7之間有空隙;所述上爐殼21、上保溫棉11、上加熱電阻絲31、下?tīng)t殼22、下保溫棉12、下加熱電阻絲32、鍍金石英內(nèi)管6和未鍍金石英外管7的圓心同軸。所述上下?tīng)t殼21、22均為內(nèi)直徑300mm、殼壁厚度2mm、高度500mm;所述上下?tīng)t殼靠近中間觀察區(qū)的內(nèi)折端面板深度為50mm;所述上下加熱電阻絲31、32纏繞形成爐管，爐管內(nèi)直徑為70mm;所述上爐口堵頭4是一種用注漿成型方式制作的異型保溫材料，堵頭下端伸入到爐管中的直徑為65mm，高度為50mm;所述下?tīng)t口堵頭 5是一種用異型保溫材料制作的模塊，外直徑為70mm，高度為100mm。所述鍍金石英內(nèi)管6的內(nèi)直徑為80mm，管壁厚度為5mm，管壁高度為30mm;所述未鍍金石英外管7的外直徑為300mm， 管壁厚度為5mm，管壁高度為30mm。所述上下?tīng)t殼21、22的外壁設(shè)置三個(gè)爐體支撐器8,其平均分布在上下?tīng)t殼21、22的外壁的周圍。調(diào)節(jié)本實(shí)施例上爐加熱區(qū)長(zhǎng)450mm，下?tīng)t加熱區(qū)長(zhǎng) 400mm〇
[0042]使用時(shí)，將上下?tīng)t的上下加熱電阻絲31、32進(jìn)行接電，在爐管內(nèi)添加熱偶進(jìn)行控溫。緩慢將上爐升溫到l〇〇〇°C，下?tīng)t升溫至900°C，得到的軸向溫場(chǎng)分布如圖3所示;從圖中可以看出，所得軸向溫場(chǎng)在梯度區(qū)的溫度梯度達(dá)到16°C/cm，適合于一般化合物半導(dǎo)體單晶生長(zhǎng)。測(cè)試得到梯度區(qū)內(nèi)徑向溫度分布如圖4所示;從圖中可以看出，徑向溫場(chǎng)分布均勻?qū)ΨQ，有利于單晶生長(zhǎng)。[〇〇43] 實(shí)施例2
[0044]—種如圖1和圖2所示的大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，它包括上爐、下?tīng)t和中間觀察區(qū)；所述上爐由外至內(nèi)依次為上爐殼21、上保溫棉11和上加熱電阻絲31，所述下?tīng)t由外至內(nèi)依次為下?tīng)t殼22、下保溫棉12和下加熱電阻絲32;所述上爐頂部設(shè)置上爐口堵頭4,所述下?tīng)t底部設(shè)置下?tīng)t口堵頭5;所述上爐與下?tīng)t之間的中間觀察區(qū)由內(nèi)至外依次設(shè)置鍍金石英內(nèi)管6、未鍍金石英外管7，并且所述鍍金石英內(nèi)管6與未鍍金石英外管7之間有空隙;所述上爐殼21、上保溫棉11、上加熱電阻絲31、下?tīng)t殼22、下保溫棉12、下加熱電阻絲32、鍍金石英內(nèi)管6和未鍍金石英外管7的圓心同軸。所述上下?tīng)t殼21、22均為內(nèi)直徑300mm、殼壁厚度2mm、高度500mm;所述上下?tīng)t殼靠近中間觀察區(qū)的內(nèi)折端面板深度為50mm;所述上下加熱電阻絲31、32纏繞形成爐管，爐管內(nèi)直徑為30mm;所述上爐口堵頭4是一種用注漿成型方式制作的異型保溫材料，堵頭下端伸入到爐管中的直徑為25_，高度為50_;所述下?tīng)t口堵頭5是一種用異型保溫材料制作的模塊，外直徑為30mm，高度為100mm。所述鍍金石英內(nèi)管6的內(nèi)直徑為40mm，管壁厚度為5mm，管壁高度為30mm;所述未鍍金石英外管7的外直徑為300mm， 管壁厚度為5mm，管壁高度為30mm。所述上下?tīng)t殼21、22的外壁設(shè)置三個(gè)爐體支撐器8,其平均分布在上下?tīng)t殼21、22的外壁的周圍。調(diào)節(jié)本實(shí)施例上爐加熱區(qū)長(zhǎng)450mm，下?tīng)t加熱區(qū)長(zhǎng) 400mm〇
[0045]使用時(shí)，緩慢將上爐升溫到1000°C，下?tīng)t升溫至900°C，得到的軸向溫場(chǎng)分布如圖5 所示;從圖中可以看出，所得軸向溫場(chǎng)在梯度區(qū)的溫度梯度達(dá)到25°C/cm，適合于過(guò)冷度較大的特殊半導(dǎo)體單晶生長(zhǎng)。測(cè)試得到梯度區(qū)內(nèi)徑向溫度分布如圖6所示;從圖中可以看出， 徑向溫場(chǎng)分布均勻?qū)ΨQ，有利于單晶生長(zhǎng)。
[0046]盡管這里參照本發(fā)明的解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，上述實(shí)施例僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開(kāi)的原則范圍和精神之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，其特征在于它包括上爐、下?tīng)t和中間觀察區(qū)；所 述上爐由外至內(nèi)依次為上爐殼(21)、上保溫棉(11)和上加熱電阻絲(31)，所述下?tīng)t由外至 內(nèi)依次為下?tīng)t殼(22)、下保溫棉(12)和下加熱電阻絲(32);所述上爐頂部設(shè)置上爐口堵頭 (4)，所述下?tīng)t底部設(shè)置下?tīng)t口堵頭(5);所述上爐與下?tīng)t之間的中間觀察區(qū)由內(nèi)至外依次 設(shè)置鍍金石英內(nèi)管(6 )、未鍍金石英外管(7 )，并且所述鍍金石英內(nèi)管(6)與未鍍金石英外管(7)之間有空隙；所述上爐殼(21)、上保溫棉(11)、上加熱電阻絲(31)、下?tīng)t殼(22)、下保溫 棉(12)、下加熱電阻絲(32)、鍍金石英內(nèi)管(6)和未鍍金石英外管(7)的圓心同軸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，其特征在于所述上保溫棉 (11)和下保溫棉(12)是由耐高溫并具有保溫性能的材料制備而成;所述上保溫棉(11)和下 保溫棉(12)的內(nèi)徑相等。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，其特征在于所述上爐殼(21) 和下?tīng)t殼(22)是由耐高溫金屬材料制備而成;所述上爐殼(21)與下?tīng)t殼(22)的內(nèi)外徑均相 等;所述上爐殼(21)底板和下?tīng)t殼(22)頂板的寬度小于上保溫棉(11)的厚度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，其特征在于所述上加熱電阻 絲(31)和下加熱電阻絲(32)均為螺旋狀電阻絲;所述上爐口堵頭(4)和下?tīng)t口堵頭(5)是由 異型保溫材料制備而成。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，其特征在于所述鍍金石英內(nèi) 管(6)為外側(cè)表面鍍金的石英管;所述鍍金石英內(nèi)管(6)的內(nèi)徑大于上保溫棉(11)內(nèi)徑，所 述鍍金石英內(nèi)管(6)的外徑小于上保溫棉(11)的外徑。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，其特征在于所述未鍍金石英 外管(7)的外徑與上爐殼(21)的外徑相等。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，其特征在于所述鍍金石英內(nèi) 管(6)與未鍍金石英外管(7)的管壁厚度為5?10_、管壁高度為30?50_。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，其特征在于所述上爐殼(21) 與下?tīng)t殼(22)的外側(cè)壁上設(shè)置有將上爐殼(21)與下?tīng)t殼(22)連接并支撐的爐體支撐器(8);所述爐體支撐器(8)有三個(gè)，其平均分布在上下?tīng)t殼外側(cè)周圍。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，其特征在于所述上爐殼(21) 與下?tīng)t殼(22)之間墊有與鍍金石英內(nèi)管(6)管壁高度一致的保溫磚以支撐上下?tīng)t。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的大梯度可視化管式單晶生長(zhǎng)爐，其特征在于所述的爐體支撐 器(8)是由兩個(gè)分別焊接在上爐殼(21)下邊沿和下?tīng)t殼(22)上邊沿的中心開(kāi)圓孔的金屬 片、一根可穿過(guò)金屬片中心圓孔的金屬螺桿和四個(gè)可旋在金屬螺桿上的螺母組成。
【文檔編號(hào)】C30B11/00GK105951169SQ201610409228
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】袁澤銳, 康彬, 唐明靜, 張羽, 竇云巍, 陳瑩, 方攀
【申請(qǐng)人】中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所, 四川省新材料研究中心