[實用新型]上保溫結構及晶體生長設備

有效

• 申請號: 201720224742.1
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN206706252U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 戎峻;楊勇;陳翼;汪志偉
• 申請（專利權）人: 青海晶煜晶體科技有限公司
• 主分類號: C30B17/00
• 分類號: C30B17/00;C30B29/20
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 劉哲源

技術領域

本實用新型涉及泡生法制造藍寶石的技術領域，尤其是涉及一種上保溫結構及晶體生長設備。

背景技術

藍寶石晶體(俗稱剛玉)具有高的光學透過率，還具有高機械強度，極低的吸收系數，高溫耐熔性，良好的化學穩定性，是優良的激光基質材料，是各種光學元件和紅外軍事裝置、衛星空間技術、高強度激光的窗口材料，幾乎遍及所有襯底應用領域。目前，藍寶石的生長方法主要有提拉法，倒模法，泡生法，熱交換法等。其中泡生法生長系統擁有適合藍寶石品體生長的最佳溫度梯度。在生長的過程中或結束時，晶體不與坩堝接觸，大大減少了其應力，可獲得高質量的大晶體，是目前藍寶石晶體生長的主流方法。

利用泡生法產生藍寶石，現有的晶體生長設備包括沿坩堝外壁設置的加熱裝置，先將原料在坩堝加熱至熔點后熔化形成熔湯。然后逐漸調整加熱裝置，使液面中心位置溫度略高于熔點溫度。再以籽晶接觸到熔湯表面，調整加熱裝置使熔湯表面溫度等于熔點溫度，在晶種與熔湯的固液界面上開始生長和晶種相同晶體結構的藍寶石單晶。

使用現有的晶體生長爐進行藍寶石單晶生長生長過程中存在以下問題：晶體生長的初期主要以徑向擴肩為主，而該階段熱場的徑向溫差影響著晶體生長的品質，現有的晶體生長設備在液面上形成的徑向溫差過小，導致溫度調節范圍小，不容易對溫度進行調節，最終造成產出的藍寶石晶體的肩部具有大量氣泡。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供上保溫結構及晶體生長設備，以解決現有的晶體生長設備在液面上形成的徑向溫差過小，導致溫度調節范圍小，不容易對溫度進行調節，最終造成產出的藍寶石晶體的肩部具有大量氣泡的技術問題。

本實用新型提供的上保溫結構，包括沿上下方向層疊且間隔設置的多個環形熱屏，所述多個環形熱屏同心設置；每層環形熱屏用于將下方輻射來的熱量反射到下方；

自下而上，所述上保溫結構包括溫差部、散熱部和保溫部，所述溫差部包括多個第一環形熱屏，自下而上，所述多個第一環形熱屏的內徑逐漸增大；所述散熱部包括多個第二環形熱屏，所述第二環形熱屏的內徑大于所述多個第一環形熱屏中的任意一個；所述保溫部包括多個第三環形熱屏，所述第三環形熱屏的內徑小于所述多個第一熱屏中的任意一個。

進一步的，所述多個第二環形熱屏的內徑相等。

進一步的，所述多個第三環形熱屏的內徑相等。

進一步的，所述第一環形熱屏的數量為五個，且自上而下，所述多個第一環形熱屏的內徑依次為60、70、80、90、100mm；所述第二環形熱屏的內徑為150mm；所述第三環形熱屏的內徑為55mm。

進一步的，所述上保溫結構包括由多個環形熱屏疊加形成的坩堝蓋屏和上熱屏，所述坩堝蓋屏固定在坩堝開口，所述上熱屏扣掛在所述坩堝蓋屏上方，且所述上熱屏的下底面與坩堝蓋屏的上頂面之間存在間隙。

進一步的，自所述上熱屏下底面向上，依次設置有多個第二環形熱屏，自所述坩堝蓋屏上頂面向下，依次設置有多個第二環形熱屏，以使所述上熱屏扣掛在所述坩堝蓋屏上方時，形成散熱部。

進一步的，所述坩堝蓋屏上任意相鄰兩個所述環形熱屏之間設置有支撐件。

進一步的，所述上熱屏上開設有觀察孔，所述觀察孔用于觀察坩堝內晶體的生長情況，所述觀察孔與豎直方向的夾角小于等于9°。

進一步的，所述上保溫結構包括多根固定桿，多個所述環形熱屏插接在所述固定桿上，所述固定桿上設置有螺紋，且每個所述環形熱屏與所述固定桿的連接處下方設置有螺母，所述螺母用于托住所述環形熱屏。

本實用新型提供的晶體生長設備，包括上述的上保溫結構。