[實(shí)用新型]一種泡生法藍(lán)寶石晶體爐發(fā)熱體結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320344390.5
• 申請(qǐng)日: 2013-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN203295658U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱衛(wèi)祥;池旭明;李慶躍;李凱;顏曉升;支俊華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江東晶光電科技有限公司
• 主分類號(hào): C30B17/00
• 分類號(hào): C30B17/00;C30B29/20
• 代理公司: 金華科源專利事務(wù)所有限公司 33103
• 代理人: 胡杰平

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于藍(lán)寶石生長設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種泡生法藍(lán)寶石晶體爐發(fā)熱體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

藍(lán)寶石的組成為三氧化二鋁(Al₂O₃)，是一種重要的光電子材料，在機(jī)械、電子、光學(xué)、LED照明、半導(dǎo)體器件以及航空航天和軍工領(lǐng)域都有著廣泛的用途。現(xiàn)有生長藍(lán)寶石晶體較成熟的方法主要是提拉法、泡生法、導(dǎo)模法，從晶體質(zhì)量來看泡生法生長的晶體質(zhì)量最好，具有更小的位錯(cuò)密度，目前90%的LED襯底材料都是使用的泡生法藍(lán)寶石晶體。

泡生法生長藍(lán)寶石在泡生法藍(lán)寶石晶體爐內(nèi)完成，發(fā)熱體是整個(gè)晶體爐的核心，其穩(wěn)定性對(duì)晶體生長的成功率至關(guān)重要。通常的藍(lán)寶石晶體爐都是采用鎢桿結(jié)構(gòu)的發(fā)熱體，其形狀為由多個(gè)四方形組成的類似鳥籠的結(jié)構(gòu)，這種發(fā)熱體結(jié)構(gòu)在使用中主要的問題在于容易發(fā)生變形，當(dāng)變形達(dá)到一定程度超過發(fā)熱體強(qiáng)度就會(huì)發(fā)生斷裂，而由于斷裂處的發(fā)熱體無電流不產(chǎn)生熱量。對(duì)于泡生法而言，其生長過程的溫度梯度本就非常低，因此50W以上的波動(dòng)就足以使晶體生長速度變化一倍，電流的微小波動(dòng)就足以使晶體生長速度產(chǎn)生很大的變化，晶體也將向溫度偏低的區(qū)域快速生長，其結(jié)果是整個(gè)對(duì)稱的溫場(chǎng)被破壞，晶體生長傾向于粘鍋、欒晶等偏心生長。同時(shí)其后期生長控制也由于粘鍋造成的重量顯示異常而增加了難度。另外有粘鍋現(xiàn)象的晶體該部位應(yīng)力會(huì)明顯增大，更加容易在退火過程中發(fā)生開裂，嚴(yán)重影響到晶體質(zhì)量。從力學(xué)的角度看，鳥籠結(jié)構(gòu)是由多個(gè)四方形組成，四方體結(jié)構(gòu)易變形，因此高溫下的應(yīng)力會(huì)通過形變得到釋放。如果能夠減少鎢發(fā)熱體的變形，就能大幅提高發(fā)熱體壽命，進(jìn)而減少生產(chǎn)的成本，提高晶體的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固、不容易變形、從而提高發(fā)熱體壽命的泡生法藍(lán)寶石晶體爐發(fā)熱體結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型一種泡生法藍(lán)寶石晶體爐發(fā)熱體結(jié)構(gòu)，包括鎢桿，其特征在于：鎢桿間用半環(huán)鎢圈用及鎢錸絲捆綁在一起形成四邊形結(jié)構(gòu)，在四邊形結(jié)構(gòu)中設(shè)置若干組增強(qiáng)桿，每組增強(qiáng)桿為相互交叉的兩根增強(qiáng)鎢支桿，增強(qiáng)鎢支桿的兩端直接焊接在鎢桿與半環(huán)鎢圈的連接處，進(jìn)而形成多個(gè)三角形結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型通過增強(qiáng)桿的設(shè)置將四邊形結(jié)構(gòu)變?yōu)槿切谓Y(jié)構(gòu)，而三角形結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定是不會(huì)變形的，從而能有效減少使發(fā)熱體的變形，使發(fā)熱體壽命得到大幅延長，進(jìn)而減少生產(chǎn)的成本，提高晶體的質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的A部放大圖。

圖3為半環(huán)鎢圈與鎢桿連接示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2、3所示，一種泡生法藍(lán)寶石晶體爐發(fā)熱體結(jié)構(gòu)，包括鎢桿1，其特征在于：鎢桿1間用半環(huán)鎢圈3用及鎢錸絲捆綁在一起形成四邊形結(jié)構(gòu)，在四邊形結(jié)構(gòu)中設(shè)置多組增強(qiáng)桿2，每組增強(qiáng)桿2為相互交叉的兩根增強(qiáng)鎢支桿，增強(qiáng)鎢支桿的兩端直接焊接在鎢桿1與半環(huán)鎢圈3的連接處，進(jìn)而形成多個(gè)三角形結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型用氬弧焊接的方式將相互交叉的增強(qiáng)鎢支桿焊接到鎢桿1與半環(huán)鎢圈3的交叉點(diǎn)，使用本實(shí)用新型設(shè)計(jì)制作的抗變形結(jié)構(gòu)發(fā)熱體，進(jìn)行了四十八爐藍(lán)寶石晶體的生長，結(jié)果表明發(fā)熱體未有明顯變形，使用壽命提高一倍，成本降低50%。