[實用新型]一種具有疊加熱場結構的晶體生長爐

有效

• 申請號: 201220297683.8
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN202658264U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 毛念新;嚴仲君;黃翔鄂;王新征
• 申請（專利權）人: 上海嘉森真空科技有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 金碎平

技術領域

本實用新型涉及一種晶體生長爐，尤其涉及一種具有疊加熱場結構的晶體生長爐。

背景技術

現有的泡生法制備技術大部分都源于烏克蘭，烏克蘭的晶體生長設備一般都采用鼠籠式熱區，這種結構溫度均勻性好，但晶體生長的重復性差，最關鍵的問題就在于熱區的溫度均勻性和溫度控制，無法形成晶體生長所需要的溫度梯度分布，這使得晶體在結晶階段所需要的溫度條件難以滿足。

請參見圖1，現有的晶體生長爐包括坩堝7和加熱器14，坩堝7頂部設有提拉桿13，底部通過支撐柱12固定在腔體上，加熱器14設在坩堝7的外面；坩堝7上側設有上隔熱屏3，下側設有下隔熱屏11；坩堝7放在設有液態原料17的容器中，坩堝7內放置晶體16；提拉桿13外設有籽晶夾套15。藍寶石晶體的生長周期一般為14-15天左右。加熱器14一般為鼠籠式加熱器，其功率是逐步提升的，從而防止晶體生長過程的溫度變化太快，產生缺陷，影響晶體質量，溫度都是很漫長的時間里緩慢提升的，所以加熱器的溫度均勻性要很好，坩堝底部和坩堝頂部的溫度差很小，晶體在生長的過程中是需要一定的溫度差來創造晶體結晶條件，但是鼠籠式加熱器在功率降低的時候，溫度也是同時降低，不容易形成有效的溫度梯度分布。因此，現有結構是依靠提拉桿13牽引晶體16緩慢上升形成溫度梯度，創造晶體生長條件。不但結構復雜，且控制困難，為了改善現有結構上的缺陷，有必要具有疊加熱場結構的晶體生長爐。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種具有疊加熱場結構的晶體生長爐，不需提拉就能夠使坩堝頂部和底部形成一定的溫度梯度，創造晶體生長的有利環境。

本實用新型為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種具有疊加熱場結構的晶體生長爐，包括坩堝和主加熱器，所述坩堝頂部設有蓋屏，底部通過支撐柱固定在腔體上，所述主加熱器設在坩堝的外面，所述坩堝和主加熱器外設有隔熱屏，其中，所述坩堝的底部還設有輔助加熱器。

上述的具有疊加熱場結構的晶體生長爐，其中，所述輔助加熱器位于主加熱器的外面，所述隔熱屏包括上隔熱屏、下隔熱屏和側隔熱屏，所述上隔熱屏位于蓋屏上方，所述下隔熱屏位于輔助加熱器的下方，所述側隔熱屏設在主加熱器和輔助加熱器的周圍。

上述的具有疊加熱場結構的晶體生長爐，其中，所述主加熱器為鼠籠式電加熱器。

上述的具有疊加熱場結構的晶體生長爐，其中，所述輔助加熱器為電熱鎢片或鎢桿，所述鎢片或鎢桿通過水冷電極與輸入電纜相連。

上述的具有疊加熱場結構的晶體生長爐，其中，所述鎢片或鎢桿沿腔體軸向對稱分布。

本實用新型對比現有技術有如下的有益效果：本實用新型提供的具有疊加熱場結構的晶體生長爐，通過在坩堝的底部設置輔助加熱器，在原料熔化階段，主加熱器和輔助加熱器同時工作，當原料完全熔化趨于穩定狀態后，晶頸、晶冠開始生長，在晶身開始生長的時候，主加熱器的功率是緩慢降低的，而輔助加熱器的功率的降低要滯后一些，兩個加熱器之間要有一定得溫差，使坩堝頂部和底部形成一定的溫度梯度，創造晶體生長的有利環境，從而減少提拉機構參與的時間，甚至省略提拉桿，減少提拉系統精度對晶體質量的影響。

附圖說明

圖1為現有的晶體生長爐結構示意圖；

圖2為本實用新型具有疊加熱場結構的晶體生長爐結構示意圖。

圖中：

1爐蓋????????2主加熱器電極??3上隔熱屏

4腔體????????5蓋屏??????????6主加熱器

7坩堝????????8側隔熱屏??????9輔助加熱器電極

10輔助加熱器?11下隔熱屏?????12支撐柱

13提拉桿?????14加熱器???????15籽晶夾套

16晶體????17液態原料

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。

圖2為本實用新型具有疊加熱場結構的晶體生長爐結構示意圖。

請參見圖2，本實用新型提供的具有疊加熱場結構的晶體生長爐包括坩堝7和主加熱器6，坩堝7頂部設有蓋屏5，底部通過支撐柱12固定在腔體4上，主加熱器6設在坩堝7的外面，所述坩堝7和主加熱器6外設有隔熱屏，其中，坩堝7的底部還設有輔助加熱器10。