[實用新型]一種溫度梯度測試裝置

有效

• 申請號: 201420484057.9
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN204027716U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 夏宗仁;夏孔文;曹遠虎;夏鈺坤
• 申請（專利權）人: 江西勻晶光電技術有限公司
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本實用新型涉及一種溫度梯度測試裝置，特別是一種提拉法晶體生長用溫度梯度測試裝置。

背景技術

?????提拉法（CZ方法法）晶體生長需要構建合理的溫度場，這是晶體生長順利與否、晶體質量好壞的前提條件。而固液界面附近軸向溫度梯度又是溫度場中至為重要的參數。大量文獻報道了各種晶體生長的所適宜的軸向溫度梯度范圍。

軸向溫度梯度的測試一般是用逐點測量法，即將熱電偶捆綁固定于籽晶桿上，熱電偶?輸出接上電位差計，降下籽晶桿，在液面附近每隔一定的高度記錄一次溫度，再算出溫度梯度變化。如果溫度梯度超出合理范圍，再調整保溫系統，重新上述測試過程，直至合適為止。此方法缺點明顯，每一個溫度梯度數據需要移動籽晶桿，而且要停留一些時間，以穩定測試數據，所以比較費時費力。

實用新型內容

????本實用新型其目的就在于提供一種溫度梯度測試裝置，具有溫度梯度測試操作簡單、數據直觀、數據重復性好的特點。

實現上述目的而采取的技術方案，包括坩堝、籽晶桿，坩堝原料熔體上方為晶體生長腔，所述籽晶桿下端經固定絲固定熱電偶A、熱電偶B，熱電偶A與熱電偶B的感應頭設有固定的高度差，熱電偶A負極與熱電偶B負極連接，熱電偶A和熱電偶B兩正極作為輸出極連接電位差計；所述熱電偶A正極還連接到電壓比較器LM324的反相端，電壓比較器LM324的電源地連接坩堝，電壓比較器LM324的輸出端連接LED指示燈。

與現有技術相比本實用新型具有以下優點。

由于采用了熔體接觸報警器、差熱熱電偶的結構設計，因而具有溫度梯度測試操作簡單、數據直觀、數據重復性好的特點。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳述。

圖1為本裝置結構示意圖。

具體實施方式

包括坩堝9、籽晶桿2，坩堝9原料熔體8上方為晶體生長腔7，如圖1所示，所述籽晶桿2下端經固定絲3固定熱電偶A5、熱電偶B6，熱電偶A5與熱電偶B6的感應頭設有固定的高度差，熱電偶A5負極與熱電偶B6負極連接，熱電偶A5和熱電偶B6兩正極作為輸出極連接電位差計1；所述熱電偶A正極還連接到電壓比較器LM324的反相端，電壓比較器LM324的電源地連接坩堝，電壓比較器LM324的輸出端連接LED指示燈。

所述熱電偶A5和熱電偶B6安裝在四孔熱偶瓷管4內。

實施例

????本裝置包括電位差計、熔體接觸報警器、差熱熱電偶。如圖1所示，熱電偶A負極與熱電偶B負極電連接，熱電偶A和B兩正極作為輸出極，輸出極連接到電位差計上，熱電偶A和B固定于籽晶桿上，并讓熱電偶A和B的感應頭有固定的高度差，電位差計的讀數除以兩感應頭的高度差即為軸向溫度梯度。

坩堝上電連接一根導線引至爐外，并連接至電壓比較IC電路LM324的電源地，也布設一根導線連接熱電偶A正極至電壓比較IC電路LM324的反相端，當熱電偶A感應頭接觸到熔體液面，電壓比較IC電路LM324的反相端與地之間形成電回路，電源地端電壓高于反相端電位，比較器輸出高電平，驅動LED指示燈點亮，表示熱電偶A剛好接觸熔體。此時測試的軸向溫度梯度為晶體生長的重要工藝參數。

如圖1所示，焊接好電壓比較器LM324PCB板，電源電壓取12伏，R1，R2，R3阻值取100KΩ。購置兩付S分度熱電偶，長度大于500mm?，其中一付定為熱電偶A，另付定為熱電偶B，另購置四孔氧化鋁熱偶瓷管一根，將熱電偶A及熱電偶B穿入熱偶瓷管，熱電偶A露出瓷管10mm，熱偶B剛露出瓷管，熱電偶A?負極與熱電偶B負極相連接，它們的正極端分別連接到電位差計“+”，“+”接線端。

將穿有熱電偶A、熱電偶B的瓷管感應頭朝下固定在籽晶桿上，籽晶桿處于爐口，坩堝上引出鉑質連線并接至電壓比較器PCB板接地端，再引一根電線將熱電偶A5正極?和LM324反相端相連接。

爐子開始升溫融化原料，爐溫穩定在下種溫度，逐步降低籽晶桿，電位差計所示即為軸向溫度梯度。