[實用新型]一種晶體生長爐

有效

• 申請號: 201220733239.6
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN203174225U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 呂鐵錚
• 申請（專利權）人: 江蘇有能光電科技有限公司
• 主分類號: C30B35/00
• 分類號: C30B35/00;C30B29/20
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 全學榮

技術領域

本實用新型涉及一種晶體生長爐。

背景技術

2011年的全球高亮度LED產值預估為90億美元，年增率達到8%，主要原因在于背光源及固態照明市場需求，加上LED的平均成本快速下滑導致LED與普通光源的價錢日益接近。LED產業鏈相對較長，跨越了晶體生長，掏棒，基片切割，MOCVD外延及芯片，封裝等等，藍寶石晶體生長的特點為周期長，能耗高，且晶體質量無法直接反饋，平均生長電耗可以達到300-500度/公斤，因此大大影響了晶體生長的成本，必然會影響整個產業鏈的成本，是各個技術環節的關鍵。藍寶石基片作為LED產業的主流基片，已經被下游MOCVD產商所接收。同時藍寶石基片也向著大尺寸，高質量低成本的方向發展，未來幾年內，2寸的藍寶石基片將逐漸被4寸，6寸基片所取代。隨著藍寶石晶體生長尺寸的增大，以及LED產業的快速普及，許多晶體生長過程中的實際問題，如能耗，周期，熱場壽命，加工難度等引起了人們的關注。為了進一步推廣LED照明產業的發展，生長低成本，高質量的藍寶石晶體就成為行業目前亟待解決的課題。

現在使用的保溫材料鎢鉬屬于稀有金屬，而且脆性大，不易加工，藍寶石晶體熔點約為2000度左右，在如此高溫下，經過幾次運行后，鎢，鉬板等變得更加脆弱，因此為了進一步降低成本，需要既要在高溫下有效絕熱，又要有效降低鎢鉬材料的使用量，或者提高熱場質量，非常有必要。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型旨在提供一種晶體生長爐，提高保溫絕熱性能，降低能耗，同時降低鎢鉬材料的使用量。

本實用新型提供了一種晶體生長爐，包括爐體、坩堝、坩堝蓋、環形加熱器，環形加熱器位于爐體內，坩堝位于環形加熱器中，其中，坩堝蓋的直徑大于坩堝外徑，略小于內部環形加熱器的內徑。

其中，所述的坩堝蓋的材料為鎢鉬板。

其中，所述的坩堝蓋的厚度為0.5-3毫米。

其中，所述的坩堝蓋的中心設有直徑30-40毫米的通孔。雜質氣體等從通孔處及坩堝蓋與坩堝的縫隙處流出，通孔也方便觀察和插入探針。

本實用新型晶體生長爐的坩堝蓋既能作為坩堝蓋使用，又能有效地起到頂部隔熱屏的作用，降低頂部所需隔熱屏的層數，提高保溫絕熱性能，降低能耗，降低制造成本及生產成本。

附圖說明

圖1.本實用新型結構示意圖。

圖中：1-爐體，2-坩堝，3－坩堝蓋、4-環形加熱器。

具體實施方式

如圖所示，本實用新型晶體生長爐，包括爐體1、坩堝2、坩堝蓋3、環形加熱器4，環形加熱器4位于爐體1內，坩堝2位于環形加熱器4中，坩堝蓋3的直徑大于坩堝2外徑，略小于環形加熱器4內徑。

進一步的，坩堝蓋的材料為鎢鉬板。

其中，所述的坩堝蓋的厚度為0.5-3毫米。

進一步的，坩堝蓋的中心設有直徑30-40毫米的通孔。雜質氣體等從通孔處及坩堝蓋與坩堝的縫隙處流出，通孔也方便觀察和插入探針。

傳統晶體生長爐熱場中的坩堝蓋以剛剛蓋住坩堝外邊緣為準，這樣坩堝蓋僅僅起到蓋子的作用，無法對坩堝上側部進行保溫。本實用新型晶體生長爐的坩堝蓋，高溫環境下在堝蓋外側部分可以有效對坩堝側上部形成輻射，熱量不會流失。

坩堝蓋的尺寸大于坩堝外徑，但是不能大到與加熱器接觸，必須保留一定的空隙使得坩堝中的雜質能被排出溫場之外。

所以，坩堝蓋加寬同時兼具保護坩堝內部及輻射保溫的特性，同時坩堝蓋的尺寸變大后質量增加而不易變形，延長了坩堝蓋的使用壽命。下表為晶體生長爐新舊坩堝蓋的重量，及使用次數，晶體質量的比較。

表1.本實用新型的絕熱保溫結構