[實用新型]晶體生長系統中的可旋轉多坩堝支撐裝置

無效

• 申請號: 200620048051.2
• 申請日: 2006-11-22
• 公開（公告）號: CN200978306Y
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 萬尤寶;劉俊星
• 申請（專利權）人: 嘉興學院;嘉興市晶英光電子技術有限公司
• 主分類號: C30B15/30
• 分類號: C30B15/30;C30B11/00;C30B35/00
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司
• 代理人: 李蘭英

技術領域

本發明涉及一種晶體生長系統，特別涉及晶體生長系統中的坩堝支撐裝置。

背景技術

現有下降法晶體生長技術中晶體(如鎢酸鉛晶體、Sb₂O₃摻雜鎢酸鉛晶體、Nb₂O₅摻雜鎢酸鉛晶體)生長系統主要采用多坩堝下降法晶體生長系統，其中的生長坩堝支撐裝置可以在控制設備控制下，按照要求帶動坩堝向下運動實現晶體生長，但是這種晶體生長坩堝支撐裝置只能夠帶動生長坩堝上下運動，晶體生長時由于熔體和晶體相對靜止不動，熔體中只存在著自然對流和擴散，其主要動力是晶體生長界面處和熔體中粒子濃度梯度、溫度梯度以及重心引力。這種只依靠自然對流和擴散作用輸運生長粒子的熔體中粒子輸運速率慢、效率不高，在生長組分較簡單、組分離子有效分凝系數接近、生長界面處晶體組成和熔體組成相近、對熔體中粒子輸運要求不高的晶體時可以勝任。當生長組分較復雜、界面處晶體組成和熔體組成相差較大、組分離子有效分凝系數有明顯差別的晶體時，熔體粒子輸運力能力不足會使生長界面熔體不能及時得到晶體生長需要的粒子、界面不需要的粒子(如排雜產生的雜質粒子)不能夠及時轉移，在界面熔體中逐漸積累濃度過大，這些都會導致晶體中缺陷過多，甚至會出現異相包裹物等嚴重宏觀缺陷，或在生長摻雜晶體時會出現摻雜離子在晶體中濃度分布不均勻等嚴重結果，導致晶體質量變壞。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種晶體生長系統中可旋轉的多坩堝支撐裝置，所采用的技術方案是：一種晶體生長系統中的可旋轉多坩堝支撐裝置，包括電源，升降電機，與升降電機連接的引下裝置，與引下裝置連接的升降臺，以及位于升降臺上的坩堝導向管支架和導向管支架上的坩堝導向管，其特征在于：每個導向管支架的下端設置有旋轉軸，旋轉軸貫穿升降臺，旋轉軸下端伸出升降臺的部分分別連接有互相嚙合的齒輪，其中一個旋轉軸比其它旋轉軸長，該較長旋轉軸通過聯軸器連接一固定在升降臺上的旋轉電機。

本實用新型的有益效果是：由于采用可旋轉的多坩堝支撐裝置，因此在晶體生長時可根據需要調節旋轉軸轉速和方向，使坩堝導向管內的坩堝能夠按照一定程序進行變速旋轉，生長中生長出的剛性晶體和坩堝壁在旋轉導向管機械轉動的帶動下與旋轉電機同步，由于慣性作用，液態的熔體與晶體以及坩堝壁產生相對運動，產生與提拉法類似的對熔體的攪拌作用，使熔體產生強迫對流，強迫對流的產生能夠大大改善熔體中物料輸運狀況，使晶體生長固液界面粒子與生長中的晶體界面和熔體的粒子交換得以解善，生長中的晶體能夠獲得需要的粒子，排雜產生的不需要的粒子可以及時排到熔體中，這對提高晶體的完整性、提高晶體質量十分有利。另外，本實用新型在使生長熔體產生強迫對流動同時，使晶體生長的徑向溫度對稱性增加。雖然坩堝導向管的旋轉對爐體的徑向溫度場對稱性改善的效果不十分明顯，但是旋轉的每根導向管內坩堝內部的徑向溫度對稱情況會大大改善，得到這種效果的原因是旋轉的導向管的同一高度的各個面在一段時間所經歷的溫度變化情況完全相同，導向管內管壁與生長坩堝壁之間的保溫粉的保溫緩沖作用使坩堝的溫度得到相對穩定，使坩堝內徑向溫度場基本能夠保持對稱，得到與提拉法生長技術相類似的圓形徑向對稱溫度場。由于溫度梯度是晶體生長的主要驅動力，對稱的徑向溫度場有利于生長中的固液界面在徑向對稱，晶體在各方向發育得到的溫度驅動力相近似，大大提高生長的晶體質量。因此應用本實用新型能夠生長熔體組成相對復雜、組分離子有向分凝系數有一定差別、或者摻雜的晶體，同時還能夠生長獲得現有多坩堝下降生長技術很難獲得的圓形晶體。

因此，本實用新型提供一種旋轉多坩堝晶體生長支撐裝置，使多坩堝下降法晶體生長系統中熔體產生強迫對流的同時，生長的坩堝獲得圓形對稱的徑向溫度場，提高徑向溫度場的對稱性。對提高晶體生長質量十分有益。

附圖說明

圖1是本實用新型一個實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，本實施例一種晶體生長系統中的可旋轉多坩堝支撐裝置，包括電源12，升降電機9，與升降電機9連接的引下裝置8，與引下裝置8連接的升降臺4，以及位于升降臺4上的坩堝導向管支架3和導向管支架上3的坩堝導向管1，每個導向管支架3的下端設置有旋轉軸5，旋轉軸5貫穿升降臺4，旋轉軸5貫穿升降臺4，旋轉軸5下端伸出升降臺4的部分分別連接有互相嚙合的齒輪6，其中中間旋轉軸比其它旋轉軸長，該較長旋轉軸上的齒輪通過聯軸器7連接一固定在升降臺4上的旋轉電機10。