[發明專利]一種新型藍寶石晶體生長爐坩堝蓋

無效

• 申請號: 201210516482.7
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN102978685A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 滑喜寶
• 申請（專利權）人: 蘇州工業園區杰士通真空技術有限公司
• 主分類號: C30B11/00
• 分類號: C30B11/00;C30B29/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及藍寶石晶體生長爐的加工制造，尤其是一種藍寶石晶體生長爐坩堝蓋。

背景技術

藍寶石的KY工藝晶體生長屬于一種定向凝固技術，需要有一定的軸向溫度梯度和徑向溫度梯度，在晶體尺寸較小時，徑向溫度梯度對于晶體生長的影響較小。而如今，隨著LED行業在國內的蓬勃發展，藍寶石晶體生長都在走向大尺寸，晶體重量超過90kg，直徑超過280mm，晶體高度超過350mm。此時在晶體生長的過程中，徑向的溫度梯度直接決定著所生長晶體的質量。在現有的KY工藝中，有兩種爐型，一種是以俄系設備為代表的晶體生長爐，使用鎢鉬隔熱屏和鳥籠發熱體。另一種是以美國TT公司推出的K1系統為代表的晶體生長爐，使用鎢鉬隔熱屏，鎢絲網發熱體和三段發熱體控溫。但是由于兩種設備都采用大尺寸坩堝，可生長90kg左右的晶錠，晶體生長的質量大不如小尺寸晶體如20kg和35kg晶體，其原因就是軸向溫度梯度可以很好的控制，但是徑向溫度梯度調節能力差，晶體生長過程中外形尺寸不易控制，給初學者的操作帶來一定的難度。不利于初學者掌握其晶體生長工藝。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種新型藍寶石晶體生長爐坩堝蓋，用于調節晶體生長的徑向溫度梯度。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種新型藍寶石晶體生長爐坩堝蓋，由若干層同心圓環組成，其特征在于，所述同心圓環單層厚度為1mm至5mm，同心圓環內徑逐漸擴大，內環直徑從下而上依次從50mm擴大至200mm，所述坩堝蓋外徑200mm至400mm。

上述一種新型藍寶石晶體生長爐坩堝蓋，其特征在于，所述同心圓環堆疊放置，共同構成坩堝蓋，可視實驗結果增減坩堝蓋層數。

上述一種新型藍寶石晶體生長爐坩堝蓋，其特征在于，所述同心環由鎢，鉬，鉭和鈮四種難熔金屬材料中的一種材料制成。

本發明的優點在于：多層同心圓環堆疊放置，調節晶體生長所需的徑向溫度梯度，控制晶體生長過程中的外形尺寸，從而控制晶體生長的質量。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是藍寶石晶體生長爐整體示意圖。

圖2是坩堝蓋及單層同心圓環示意圖。

圖3是晶體形狀示意圖。

圖4是晶體形狀示意圖。

圖5是晶體形狀示意圖。

具體實施方式

實施例1

圖1及圖3所示，藍寶石晶體生長爐包括上爐蓋1，籽晶2，上隔熱屏3，坩堝蓋4，鎢坩堝5，下發熱體8，側發熱體9，下爐蓋10，下隔熱屏11，側隔熱屏12，籽晶伺服系統13和爐殼15。籽晶2通過籽晶伺服系統13以一定的速率下降，接觸熔體7后，逐漸凝固為晶體6。圖2所示，本實施例中，坩堝蓋14為1層單層圓環16，單層圓環厚度為3mm，圓環材質為鎢，純度99.95％。坩堝蓋外徑為350mm，圓環內環直徑為50mm，晶體6直徑為50mm時生長時間耗時2h，此條件下生長出的晶體6外形為橢圓，外形不規則，形態差。

實施例2

圖1及圖4所示，藍寶石晶體生長爐包括上爐蓋1，籽晶2，上隔熱屏3，坩堝蓋4，鎢坩堝5，下發熱體8，側發熱體9，下爐蓋10，下隔熱屏11，側隔熱屏12，籽晶伺服系統13和爐殼15。籽晶2通過籽晶伺服系統13以一定的速率下降，接觸熔體7后，逐漸凝固為晶體6。圖2所示，本實施例中，坩堝蓋14由3層單層圓環16構成，單層圓環厚度為3mm，圓環材質為鎢，純度99.95％。坩堝蓋外徑為350mm，第1層圓環內環直徑為50mm，第3層圓環內環直徑為110mm，晶體6直徑為50mm時生長時間耗時4h，此條件下生長出的晶體6外形為圓形，微帶毛刺，形態良好。

實施例3

圖1及圖5所示，藍寶石晶體生長爐包括上爐蓋1，籽晶2，上隔熱屏3，坩堝蓋4，鎢坩堝5，下發熱體8，側發熱體9，下爐蓋10，下隔熱屏11，側隔熱屏12，籽晶伺服系統13和爐殼15。籽晶2通過籽晶伺服系統13以一定的速率下降，接觸熔體7后，逐漸凝固為晶體6。圖2所示，本實施例中，坩堝蓋14由5層單層圓環16堆疊構成，單層圓環厚度為3mm，圓環材質為鎢，純度99.95％。坩堝蓋外徑為350mm，第1層圓環內環直徑為50mm，第5層圓環內環直徑為170mm，晶體6直徑為50mm時生長時間耗時5h，此條件下生長出的晶體6外形為圓形，形態優良。