[實用新型]一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置

有效

• 申請號: 201220389608.4
• 申請日: 2012-08-08
• 公開（公告）號: CN202830224U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 郭宏鶴;何曉明;胡暉;施吉祥;胡森;金鑫
• 申請（專利權）人: 江蘇浩瀚藍寶石科技有限公司
• 主分類號: C30B17/00
• 分類號: C30B17/00;C30B29/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及藍寶石晶體生長裝置，尤其涉及一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置。

背景技術

隨著LED照明產業的快速發展，藍寶石晶體襯底材料市場需求將迅速增長。由于藍寶石晶體的熔點高達2050℃，莫氏硬度為9，僅次于金剛石，因此晶體生長和加工技術難度很高，世界上只有極少數國家能制備出滿足襯底質量和尺寸要求的藍寶石晶體。

目前藍寶石晶體的生長技術主要有火焰法、提拉法、導模法、熱交換法、泡生法、溫梯法和下降法生長技術。火焰法生長藍寶石晶體具有鑲嵌、氣泡等嚴重體缺陷，達不到光學質量的要求。提拉法生長藍寶石晶體具有熱應力大、位錯密度高，利用率不高的缺點；而熱交換法整個晶體生長階段通流動氦氣，而且對控溫裝置的精確度要求苛刻，因而成本很高。導模法生長藍寶石晶體的優點是可以根據實際需要生長不同形狀的晶體，但難以生長高光學質量的晶體。泡生法的生長效率很高，單根晶體的重量在30多公斤以上，晶體成本較低，晶體品質能達到光學級和基片級的要求，是目前LED藍寶石晶體的主流生長技術。

發明內容

為了解決現有技術中的不足，本發明提供了一種采用泡生法藍寶石晶體生長工藝，對晶體生長階段加熱調節控制精度高的藍寶石晶體生長爐加熱裝置。

本實用新型采用如下技術方案：一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置，其特征在于在爐體上設有電極，一發熱體位于爐體內的坩堝與反射屏之間，發熱體的兩極與電極連接。

進一步地，發熱體整體呈鼠籠狀結構安裝在爐體坩堝與反射屏之間。

本實用新型的有益效果是：在高真空環境下，發熱體由電機通電發熱，對藍寶石晶體生長加熱溫度控制調節，加熱坩堝內純度≥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，保持合適的溫度梯度，溫場梯度均衡，確保生長出的藍寶石晶體大尺寸，結構穩定；生長出的晶體純度≥99.995％；晶體位錯密度：＜1000/cm2；晶體x射線雙晶搖擺曲線半高寬＜20”；可作LED襯底材料。

附圖說明

附圖1是本實用新型使用結構示意圖。

附圖中：爐體1，剛玉墊2，固定盤3，下反射屏4，側反射屏5，發熱體6，上反射屏7，提拉支架8，提拉桿9，電極10，坩堝11，鎢棒12。

具體實施方式

下面結合附圖所示的實施例對本實用新型的技術方案作以下詳細描述：

圖1所示，一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置包括發熱體6和電極10。在爐體1上設有電極10，一發熱體6位于爐體1內的坩堝11與反射屏之間，發熱體6的兩極與電極10連接，發熱體整體呈鼠籠狀結構安裝在爐體坩堝與反射屏之間。本實用新型在使用時，以爐體1中心位置為基準安裝剛玉墊2、在剛玉墊2上安裝側反射屏5，在側反射屏5內由下至上分別安裝固定盤3、下反射屏4、發熱體6，發熱體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。

在高真空環境下，電極10接通外接電源，發熱體6加電發熱，下反射屏4、側反射屏5、上反射屏7反射熱量，形成梯度均衡的熱場，坩堝11內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。在生長過程中，提拉支架8勻速向上帶動提拉桿運動，通過合理的控制，微量提拉獲得高質量的晶體。

以上實施例僅用以說明本實用新型而并非限制本實用新型所描述的技術方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本實用新型已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換；而一切不脫離本實用新型的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍中。