[發明專利]一種用于頂部籽晶溫度梯度法的冷坩堝蓋

無效

• 申請號: 201310341552.4
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103484931A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 李濤;黃小衛;趙慧彬;楊敏
• 申請（專利權）人: 福建鑫晶精密剛玉科技有限公司
• 主分類號: C30B11/00
• 分類號: C30B11/00;C30B29/20
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

技術領域

本發明涉及藍寶石單晶生長領域，更具體地說，涉及一種用于頂部籽晶溫度梯度法的冷坩堝蓋。

背景技術

目前，傳統設備的坩堝蓋多采用單層保溫結構，此結構由于熱輻射時會帶走不同程度的熱量，從而使晶體在坩堝中生長時的縱橫向溫場溫差過大，不能實現對溫度梯度的精確控制。

現有技術不足：

1、結構設計單一，幾層蓋片單貼在一起沒有形成一個更適合晶體生長的溫度梯度環境；

2、蓋板口徑過大，細頸及放肩過程中雜物或臟東西更容易掉入溶液和肩部位置，會導致晶體出現多晶、包絡等缺陷；

3、結構單一的蓋板在使用一定爐次后容易變形，使保溫效果變差，會導致晶體生長過程中溫場不穩定使晶體控徑難以把握，從而在后續晶體生長過程中出現大面積長角現象，以致在晶體提脫、退火過程中應力過大而造成晶體開裂；

4、生長大尺寸藍寶石晶體最大的工藝難點之一是控徑，且生長的晶體尺寸越大，其過大的溫場梯度設計越難把握，而結構單一的坩堝蓋板更是無法滿足大尺寸晶體控徑溫梯的要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構設計簡單，并能獲得晶體穩定生長的用于頂部籽晶溫度梯度法的冷坩堝蓋。

本發明的技術方案如下：

一種用于頂部籽晶溫度梯度法的冷坩堝蓋，包括至少兩層圓環鎢板，所述的圓環鎢板外徑相同，內徑不同；并且按內徑從小到大，從上到下依次設置；并且圓環鎢板存在間隙；在利用頂部籽晶溫度梯度法對坩堝內的籽晶進行加熱時，獲取晶體穩定生長的溫度梯度。

作為優選，圓環鎢板上設置有螺絲孔，螺釘穿過螺絲孔，通過螺母鎖緊。

作為優選，圓環鎢板間設置有螺母，通過螺母隔擋形成圓環鎢板間的間隙。

作為優選，每層圓環鎢板間設置有調節裝置，用于調節圓環鎢板間的間隙大小。

作為優選，所述的調節裝置為分別旋緊在圓環鎢板上下表面的調節螺母，將上下表面的調節螺母分別沿螺釘往遠離相鄰圓環鎢板的方向旋出，實現圓環鎢板間隙的的調節。

作為優選，圓環鎢板的圓心在同一條直線上。

本發明的有益效果如下：

本發明所述的冷坩堝蓋具有如下優點：

1、均衡性好：本發明采用多層圓形鎢板的結構，均衡了冷坩堝內的保溫性，利用了鎢材質熔點高、熱傳導性能好的特點，進一步保證了晶體生長的高溫環境。

2、穩定性好：多層圓形鎢板的間距組合，保證了冷坩堝內晶體生長熱輻射時產生的縱向與橫向間的溫度梯度差，以能更準確的把握晶體在控徑時的精確度，從而解決了晶體生長過程中溫度偏差過大而產生的長角問題。

3、結構設計靈活：在晶體生長一定爐次以后，保溫材料的揮發和微小變形會使整個溫場也有一定程度的變化，尤其是坩堝口上端的梯度會發生相應的變化。但使用此發明設計的鎢板結構，可通過調節冷坩堝蓋階梯高度和增減保溫鎢板層數來彌補溫場這一變化缺陷。

4、一致性好：本發明設計的結構更有效的保證了大尺寸晶體在生長控徑時所需的溫場要求，在后續生長過程中使晶體質量品質一致性更穩定。

附圖說明

圖1是所述的冷坩堝蓋的剖視示意圖；

圖2是所述的冷坩堝蓋的俯視示意圖；

圖中：1是圓環鎢板，2是間隙，3是螺母。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本發明進行進一步的詳細說明。

一種用于頂部籽晶溫度梯度法的冷坩堝蓋，包括至少兩層圓環鎢板，所述的圓環鎢板外徑相同，內徑不同；并且按內徑從小到大，從上到下依次設置，圓環鎢板的圓心在同一條直線上。圓環鎢板上設置有螺絲孔，螺釘穿過螺絲孔，通過螺母鎖緊，得到整體的冷坩堝蓋。

為了實現對溫度梯度的穩定性與精確控制，圓環鎢板存在間隙，用于在利用頂部籽晶溫度梯度法對坩堝內的籽晶進行加熱時，獲取晶體穩定生長的溫度梯度。圓環鎢板間設置有螺母，通過螺母隔擋形成圓環鎢板間的間隙。

為了實現溫度梯度的可調性與靈活性，每層圓環鎢板間設置有調節裝置，用于調節圓環鎢板間的間隙大小。所述的調節裝置為分別旋緊在圓環鎢板上下表面的調節螺母，將上下表面的調節螺母分別沿螺釘往遠離相鄰圓環鎢板的方向旋出，實現圓環鎢板間隙的的調節。