一種液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于晶體生長技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，根據(jù)氧化鋁在高溫下化學(xué)性質(zhì)活潑和提拉法生長藍(lán)寶石晶體所必須滿足的條件來看，一般拉晶設(shè)備都要具備:加熱部分、爐體和機(jī)械傳動部分、真空和惰性氣體裝置。每次晶體生長前的裝料及生長結(jié)束后取出晶體都要打開真空生長室，引起真空生長室接觸空氣，極易受到大氣的污染和氮吸附，很難實(shí)現(xiàn)晶體生長以及對雜質(zhì)的精確控制。另外，在生長過程中，晶體熔體的不穩(wěn)定流動和高溫條件下的蒸發(fā)，都會影響到晶體生長的質(zhì)量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]現(xiàn)有的晶體生長裝置，存在無法導(dǎo)入液封熔體的問題，這將造成坩禍壁面與提拉晶棒溫差過大，能源浪費(fèi)、熔體蒸汽蒸發(fā)嚴(yán)重，熔體與空氣接觸影響生長的晶體純度，熔體流動不穩(wěn)定產(chǎn)生晶體條紋。因此，該實(shí)用新型專利提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝使用方便、提高工作效率的液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置。
[0004]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例的液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置，該液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置包括一個設(shè)置在石墨坩禍最高處，通過導(dǎo)管，將加熱達(dá)到熔融狀態(tài)的液封熔體向下導(dǎo)入到石英坩禍的藍(lán)寶石熔體上方，以形成兩不相溶混熔體層的液封熔體導(dǎo)入裝置。
[0006]本實(shí)用新型還可以采用如下技術(shù)措施:
[0007]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，該液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置還包括:坩禍軸、電極、加熱器、多層石墨保溫罩、爐體、籽晶軸、石墨禍托、石英坩禍、石英禍托、石墨坩禍、導(dǎo)線接板；
[0008]爐體設(shè)置在液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置的最外面，籽晶軸設(shè)置在液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置最上方，石英坩禍設(shè)置在籽晶軸提拉的籽晶下方，石英禍托設(shè)置在石英坩禍下方，石墨禍托設(shè)置在石墨坩禍外面，加熱器與電極相連，設(shè)置在電極與石墨禍托之間，多層石墨保溫罩設(shè)置在爐體內(nèi)部靠近爐體一側(cè)，坩禍軸與石墨禍托相連，導(dǎo)線接板與電極相連。
[0009]加熱器的加熱線圈采用調(diào)壓變壓器控制的低頻電阻加熱。
[0010]采用不銹鋼材料的爐體。
[0011]采用雙層水冷，呈圓筒形的爐體。
[0012]液封熔體導(dǎo)入裝置外部自帶可以加熱的加熱線圈，可為液封熔體加熱至熔融態(tài)使用。
[0013]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由于本實(shí)用新型將液封熔體導(dǎo)入裝置設(shè)置在石英坩禍與石墨坩禍的旁邊，起到將加熱達(dá)到熔融狀態(tài)的液封熔體導(dǎo)入到藍(lán)寶石熔體上方形成兩不相溶混熔體層的作用，實(shí)現(xiàn)了液封熔體的導(dǎo)入，為晶體生長的質(zhì)量提供了保障。本實(shí)用新型提供的液封提拉法生長藍(lán)寶石晶體的生長裝置，機(jī)械傳動部分主要包括籽晶軸和坩禍軸的轉(zhuǎn)動和提升，并且籽晶軸的轉(zhuǎn)速在調(diào)速范圍內(nèi)穩(wěn)定無振動；并且加熱線圈采用低頻電阻加熱，功率小，能耗低，節(jié)約能源，并且加熱功率可實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)，功率足夠使硅料全部融化。此外，本實(shí)用新型的晶體生長的裝置能提高生產(chǎn)效率，高度節(jié)能，操作方便，使用安全，大大降低了生產(chǎn)成本，并提高了晶體的利用率，節(jié)約了資源。采用液封提拉法生長藍(lán)寶石晶體，可以降低加熱線圈的加熱量，減少能耗；并且，添加的液封熔體可以抑制生產(chǎn)過程中藍(lán)寶石熔體的不穩(wěn)定流動、熔體的蒸發(fā)，減少晶體的裂紋、提高藍(lán)寶石晶體純度，提高生長晶體的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中:1、坩禍軸；2、電極；3、加熱器；4、多層石墨保溫罩；5、爐體；6、籽晶軸；7、石墨禍托；8、石英坩禍；9、石英禍托；10、液封熔體導(dǎo)入裝置；11、石墨坩禍；12、導(dǎo)線接板。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下。本實(shí)用新型不存在軟件或方法的創(chuàng)新。
[0017]請參閱圖1:
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置主要包括:坩禍軸1、電極2、加熱器3、多層石墨保溫罩4、爐體5、籽晶軸6、石墨禍托7、石英坩禍
8、石英禍托9、液封熔體導(dǎo)入裝置10、石墨坩禍11、導(dǎo)線接板12 ;
[0019]爐體5設(shè)置在整個裝置的最外面，起到保護(hù)內(nèi)部裝置的作用；
[0020]籽晶軸6設(shè)置在最上方，起到提拉、旋轉(zhuǎn)籽晶的作用；
[0021]石英坩禍8設(shè)置在籽晶軸6提拉的籽晶下方，起到存儲熔融的原料的作用；
[0022]石英禍托9設(shè)置在石英坩禍8下方，起到支撐石英坩禍8并保溫的作用；
[0023]液封熔體導(dǎo)入裝置10設(shè)置在石英坩禍8與石墨坩禍11的旁邊，起到將加熱達(dá)到熔融狀態(tài)的液封熔體導(dǎo)入到藍(lán)寶石熔體上方形成兩不相溶混熔體層的作用；
[0024]石墨禍托7設(shè)置在石墨坩禍11外面；
[0025]加熱器3與電極2相連，設(shè)置在電極2與石墨禍托7之間，起到加熱整個裝置的作用；
[0026]多層石墨保溫罩4設(shè)置在爐體5內(nèi)部靠近爐體一側(cè)，在爐體5和電極2之間，起到對整個裝置保溫的作用；
[0027]坩禍軸I設(shè)置在下端，與石墨禍托7相連，起到轉(zhuǎn)動石墨禍托7、石墨坩禍11、石英禍托9、石英坩禍8的作用；
[0028]導(dǎo)線接板12與電極2相連，設(shè)置在下端，起到為整個裝置提供輸電的作用。
[0029]進(jìn)一步，加熱器3的加熱線圈采用低頻電阻加熱，并可采用調(diào)壓變壓器控制。
[0030]進(jìn)一步，爐體I由不易生銹、非多孔性、不易揮發(fā)、易于清潔處理，并有一定機(jī)械強(qiáng)度的不銹鋼材料壓制而成，并且爐體是雙層水冷，呈圓筒形，內(nèi)壁無死角，能有效散熱、便于清潔處理。
[0031]本實(shí)用新型提供的液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)包括:爐體、籽晶軸、液封熔體導(dǎo)入裝置、石英坩禍、石墨坩禍、石墨禍托、加熱器、多層石墨保溫罩、電極、導(dǎo)線接板、坩禍軸；其中爐體設(shè)置在整個裝置的最外面，起到保護(hù)內(nèi)部裝置的作用；籽晶軸設(shè)置在最上方，起到提拉、旋轉(zhuǎn)籽晶的作用；石英坩禍設(shè)置在籽晶軸提拉的籽晶下方，起到存儲熔融的原料的作用；石英禍托設(shè)置在石英坩禍下方，起到支撐石英坩禍并保溫的作用；液封熔體導(dǎo)入裝置設(shè)置在石英坩禍與石墨坩禍的旁邊，起到將加熱達(dá)到熔融狀態(tài)的液封熔體導(dǎo)入到藍(lán)寶石熔體上方形成兩不相溶混熔體層的作用；石墨禍托設(shè)置在石墨坩禍外面；加熱器與電極相連，設(shè)置在電極與石墨禍托之間，起到加熱整個裝置的作用；多層石墨保溫罩設(shè)置在爐體內(nèi)部靠近爐體一側(cè)，在爐體和電極之間，起到對整個裝置保溫的作用；坩禍軸設(shè)置在下端，與石墨禍托相連，起到轉(zhuǎn)動石墨禍托、石墨坩禍、石英禍托、石英坩禍的作用；導(dǎo)線接板與電極相連，設(shè)置在下端，起到為整個裝置提供輸電的作用。本實(shí)用新型提供的新型晶體生長裝置，機(jī)械傳動部分主要包括籽晶軸和坩禍軸的轉(zhuǎn)動和提升，并且籽晶軸的轉(zhuǎn)速在調(diào)速范圍內(nèi)穩(wěn)定無振動；并且加熱線圈采用低頻電阻加熱，功率小，能耗低，節(jié)約能源，并且加熱功率可實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)，功率足夠使硅料全部融化。更重要的是，本實(shí)用新型的晶體生長的裝置能提高生產(chǎn)效率，高度節(jié)能，操作方便，使用安全，大大降低了生產(chǎn)成本，并提高了晶體的利用率，節(jié)約資源。采用液封提拉法生長藍(lán)寶石晶體，可以降低加熱線圈的加熱量，減少能耗；并且，添加的液封熔體可以抑制生產(chǎn)過程中藍(lán)寶石熔體的不穩(wěn)定流動、熔體的蒸發(fā)，減少晶體的裂紋、提高藍(lán)寶石晶體純度，提高生長晶體的質(zhì)量。
[0032]以上所述僅是對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置，其特征在于，該液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置包括一個設(shè)置在石墨坩禍最高處，通過導(dǎo)管將加熱達(dá)到熔融狀態(tài)的液封熔體向下導(dǎo)入到石英坩禍的藍(lán)寶石熔體上方，以形成兩不相溶混熔體層的液封熔體導(dǎo)入裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置，其特征在于，該液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置還包括:坩禍軸、電極、加熱器、多層石墨保溫罩、爐體、籽晶軸、石墨禍托、石英坩禍、石英禍托、石墨坩禍、導(dǎo)線接板； 爐體設(shè)置在液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置的最外面，籽晶軸設(shè)置在液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置最上方，石英坩禍設(shè)置在籽晶軸提拉的籽晶下方，石英禍托設(shè)置在石英坩禍下方，石墨禍托設(shè)置在石墨坩禍外面，加熱器與電極相連，設(shè)置在電極與石墨禍托之間，多層石墨保溫罩設(shè)置在爐體內(nèi)部靠近爐體一側(cè)，坩禍軸與石墨禍托相連，導(dǎo)線接板與電極相連。
3.如權(quán)利要求2所述的液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置，其特征在于，加熱器的加熱線圈采用調(diào)壓變壓器控制的低頻電阻加熱。
4.如權(quán)利要求2所述的液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置，其特征在于，采用不銹鋼材料的爐體。
5.如權(quán)利要求2所述的液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置，其特征在于，采用雙層水冷，呈圓筒形的爐體。
6.如權(quán)利要求1所述的液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置，其特征在于，液封熔體導(dǎo)入裝置外部自帶加熱的加熱線圈。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種液封提拉法生產(chǎn)藍(lán)寶石晶體的生長裝置，將液封熔體導(dǎo)入裝置設(shè)置在石英坩堝與石墨坩堝的旁邊，起到將加熱達(dá)到熔融狀態(tài)的液封熔體導(dǎo)入到藍(lán)寶石熔體上方形成兩不相溶混熔體層的作用，實(shí)現(xiàn)了液封熔體的導(dǎo)入，為晶體生長的質(zhì)量提供了保障。采用液封提拉法生長藍(lán)寶石晶體，可以降低加熱線圈的加熱量，減少能耗；添加的液封熔體可以抑制生產(chǎn)過程中藍(lán)寶石熔體的不穩(wěn)定流動、熔體的蒸發(fā)，減少晶體的裂紋、提高藍(lán)寶石晶體純度，提高生長晶體的質(zhì)量；籽晶軸的轉(zhuǎn)速在調(diào)速范圍內(nèi)穩(wěn)定無振動；加熱線圈采用低頻電阻加熱，能耗低，加熱功率可實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)，操作方便，大大降低了生產(chǎn)成本，并提高了晶體的利用率，節(jié)約了資源。
【IPC分類】C30B29-20, C30B15-14
【公開號】CN204370047
【申請?zhí)枴緾N201420830705
【發(fā)明人】莫東鳴, 王永健, 徐敏, 張巍巍
【申請人】重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月24日