一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐加熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐加熱裝置，在爐體上設(shè)有電極，一發(fā)熱體位于爐體內(nèi)的坩堝與反射屏之間，發(fā)熱體的兩極與電極連接，發(fā)熱體整體呈鼠籠狀結(jié)構(gòu)安裝在爐體坩堝與反射屏之間。在高真空環(huán)境下，發(fā)熱體由電機(jī)通電發(fā)熱，對(duì)藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)加熱溫度控制調(diào)節(jié)，加熱坩堝內(nèi)純度≥99.995％的高純氧化鋁原料，在2050℃條件下使之熔化，利用反射屏平衡溫場(chǎng)，保持合適的溫度梯度，溫場(chǎng)梯度均衡，確保生長(zhǎng)出的藍(lán)寶石晶體大尺寸，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；生長(zhǎng)出的晶體純度≥99.995％；晶體位錯(cuò)密度：＜1000/cm2；晶體x射線雙晶搖擺曲線半高寬＜20”；可作LED襯底材料。
【專利說(shuō)明】一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐加熱裝置【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)裝置，尤其涉及一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐加熱裝置?！颈尘凹夹g(shù)】[0002]隨著LED照明產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，藍(lán)寶石晶體襯底材料市場(chǎng)需求將迅速增長(zhǎng)。由于藍(lán)寶石晶體的熔點(diǎn)高達(dá)2050°C，莫氏硬度為9，僅次于金剛石，因此晶體生長(zhǎng)和加工技術(shù)難度很高，世界上只有極少數(shù)國(guó)家能制備出滿足襯底質(zhì)量和尺寸要求的藍(lán)寶石晶體。[0003]目前藍(lán)寶石晶體的生長(zhǎng)技術(shù)主要有火焰法、提拉法、導(dǎo)模法、熱交換法、泡生法、溫梯法和下降法生長(zhǎng)技術(shù)?；鹧娣ㄉL(zhǎng)藍(lán)寶石晶體具有鑲嵌、氣泡等嚴(yán)重體缺陷，達(dá)不到光學(xué)質(zhì)量的要求。提拉法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體具有熱應(yīng)力大、位錯(cuò)密度高，利用率不高的缺點(diǎn)；而熱交換法整個(gè)晶體生長(zhǎng)階段通流動(dòng)氦氣，而且對(duì)控溫裝置的精確度要求苛刻，因而成本很高。導(dǎo)模法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)實(shí)際需要生長(zhǎng)不同形狀的晶體，但難以生長(zhǎng)高光學(xué)質(zhì)量的晶體。泡生法的生長(zhǎng)效率很高，單根晶體的重量在30多公斤以上，晶體成本較低，晶體品質(zhì)能達(dá)到光學(xué)級(jí)和基片級(jí)的要求，是目前LED藍(lán)寶石晶體的主流生長(zhǎng)技術(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種采用泡生法藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)工藝，對(duì)晶體生長(zhǎng)階段加熱調(diào)節(jié)控制精度高的藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐加熱裝置。[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐加熱裝置，其特征在于在爐體上設(shè)有電極，一發(fā)熱體位于爐體內(nèi)的坩堝與反射屏之間，發(fā)熱體的兩極與電極連接。[0006]進(jìn)一步地，發(fā)熱體整體呈鼠籠狀結(jié)構(gòu)安裝在爐體坩堝與反射屏之間。[0007]本發(fā)明的有益效果是:在高真空環(huán)境下，發(fā)熱體由電機(jī)通電發(fā)熱，對(duì)藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)加熱溫度控制調(diào)節(jié)，加熱坩堝內(nèi)純度>99.995%的高純氧化鋁原料，在2050°C條件下使之熔化，利用反射屏平衡溫場(chǎng)，保持合適的溫度梯度，溫場(chǎng)梯度均衡，確保生長(zhǎng)出的藍(lán)寶石晶體大尺寸，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；生長(zhǎng)出的晶體純度<99.995% ;晶體位錯(cuò)密度:<1000/cm2 ;晶體X射線雙晶搖擺曲線半高寬<20” ;可作LED襯底材料?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】[0008]附圖1是本發(fā)明使用結(jié)構(gòu)示意圖。[0009]附圖中:爐體1，剛玉墊2，固定盤3，下反射屏4，側(cè)反射屏5，發(fā)熱體6，上反射屏7，提拉支架8,提拉桿9,電極10, ?甘禍11，鶴棒12?！揪唧w實(shí)施方式】[0010]下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作以下詳細(xì)描述:[0011]圖1所示，一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐加熱裝置包括發(fā)熱體6和電極10。在爐體I上設(shè)有電極10，一發(fā)熱體6位于爐體I內(nèi)的坩堝11與反射屏之間，發(fā)熱體6的兩極與電極10連接，發(fā)熱體整體呈鼠籠狀結(jié)構(gòu)安裝在爐體坩堝與反射屏之間。本發(fā)明在使用時(shí)，以爐體I中心位置為基準(zhǔn)安裝剛玉墊2、在剛玉墊2上安裝側(cè)反射屏5，在側(cè)反射屏5內(nèi)由下至上分別安裝固定盤3、下反射屏4、發(fā)熱體6，發(fā)熱體6與電極10連接。鎢棒12與固定盤3連接牢固，在鎢棒12上安放坩堝11。在爐體外安裝提拉支架8，在支架8上安裝提拉桿9，提拉桿與爐體中心位置重合。
[0012]在高真空環(huán)境下，電極10接通外接電源，發(fā)熱體6加電發(fā)熱，下反射屏4、側(cè)反射屏5、上反射屏7反射熱量，形成梯度均衡的熱場(chǎng)，坩堝11內(nèi)的高純氧化鋁原料熔化，在合適的溫度梯度條件下，提拉桿9頂部的籽晶下種、放肩、等徑生長(zhǎng)。在生長(zhǎng)過(guò)程中，提拉支架8勻速向上帶動(dòng)提拉桿運(yùn)動(dòng)，通過(guò)合理的控制，微量提拉獲得高質(zhì)量的晶體。
[0013]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說(shuō)明書(shū)參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐加熱裝置，其特征在于:在爐體上設(shè)有電極，一發(fā)熱體位于爐體內(nèi)的坩堝與反射屏之間，發(fā)熱體的兩極與電極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐加熱裝置，其特征在于:發(fā)熱體整體呈鼠籠狀結(jié)構(gòu)安裝在爐體坩堝與反射屏之間。
【文檔編號(hào)】C30B17/00GK103572368SQ201210279549
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月8日
【發(fā)明者】郭宏鶴, 何曉明, 胡暉, 施吉祥, 胡森, 金鑫 申請(qǐng)人:江蘇浩瀚藍(lán)寶石科技有限公司