[發明專利]垂直布里奇曼生長爐及爐內溫度場優化方法

有效

• 申請號: 200710018783.6
• 申請日: 2007-09-30
• 公開（公告）號: CN101220502A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 介萬奇;徐亞東;王濤;劉偉華;楊戈;張繼軍
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C30B11/00
• 分類號: C30B11/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心
• 代理人: 黃毅新

1.一種垂直布里奇曼生長爐，包括爐膛蓋、電熱絲、襯管、散熱片、外殼，其特征在于：還包括I型加熱模塊、II型加熱模塊、隔熱板、襯套和耐火陶瓷棉，外殼中從下到上依次是隔熱板、兩組I型加熱模塊、散熱片、一組II型加熱模塊、兩組I型加熱模塊和爐膛蓋，隔熱板中心孔是耐火陶瓷棉，五段加熱模塊中心位置是兩段襯管，下段襯管的下端與隔熱板平齊，上段襯管的上端與爐膛蓋平齊，兩段襯管用散熱片隔開，襯管對接處外有襯套，散熱片的中心孔與襯管內徑等大，每組加熱模塊的中心孔周圍分布有各自獨立溫度控制系統的電熱絲，在垂直于每組模塊的外壁中部徑向放置一根的Pt/PtRh10熱電偶，熱電偶的測溫觸點靠近襯管5的外壁，形成爐膛梯度溫控區I、II、III、IV、V。

2.根據權利要求1所述的垂直布里奇曼生長爐，其特征在于：所述的襯套中心孔徑與襯管的中心孔徑等大，其凸臺的內徑與襯套外徑等大，其套壁上有若干個與中心孔相通的小孔。

3.根據權利要求1或2所述的垂直布里奇曼生長爐，其特征在于：所述的襯套其材料為氧化鋁陶瓷。

4.根據權利要求1所述的垂直布里奇曼生長爐，其特征在于：所述的散熱片是扇形，扇形的外徑與外殼的內徑等大，其內徑與襯套外徑等大。

5.根據權利要求1或4所述的垂直布里奇曼生長爐，其特征在于：所述的散熱片其材料為高溫合金。

6.根據權利要求1所述的垂直布里奇曼生長爐，其特征在于：所述的襯管其材料為高溫合金。

7.根據權利要求1所述的垂直布里奇曼生長爐，其特征在于：所述的II型加熱模塊其厚度是I型加熱模塊厚度的35～36％。

8.一種上述垂直布里奇曼生長爐爐內溫度場優化方法，其特點是包括以下步驟：在晶體生長時，爐內溫度如下設置，爐膛溫控區II溫度設置為高溫區溫度790～1150℃，爐膛溫控區I溫度較爐膛溫控區II高出5～10℃，爐膛溫控區III溫度較爐膛溫控區II高出0～5℃，爐膛溫控區V溫度設置為低溫區溫度650～1030℃，爐膛溫控區IV溫度較爐膛溫控區V低20～30℃，從而在爐膛溫控區I與爐膛溫控區III間產生180～200mm的高溫均勻區，爐膛溫控區III與爐膛溫控區IV間產生150～170mm的溫度梯度區，爐膛溫控區IV與爐膛溫控區V間產生180～200mm的低溫均勻區。