[實用新型]一種用于長晶的裝置

有效

• 申請號: 201922199512.6
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN212451741U
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 余劍云;陳建明;林仲和;齊凡
• 申請（專利權）人: 福建晶安光電有限公司
• 主分類號: C30B17/00
• 分類號: C30B17/00;C30B29/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種用于長晶的裝置，主要用于泡生法生長藍寶石，具有長晶坩堝和坩堝蓋板，長晶坩堝內側具有增大的倒角，裝有高溫藍寶石熔體，坩堝蓋板蓋在坩堝上，倒角設計可以有效改善底部坩堝傳熱，提高坩堝壁溫度，降低晶體后期生長速度，減少晶體后期貼鍋，有效提升大公斤級晶體收尾階段坩堝與晶體分離的概率，提升晶體的質量，還可以減少坩堝制作的原材料，降低坩堝鑄造成本。

技術領域

本實用新型涉及泡生法藍寶石長晶工藝，尤其涉及藍寶石長晶坩堝設計。

背景技術

長晶工藝中，通過引晶-擴肩-等徑生長-收尾完成藍寶石晶體的生長。收尾主要是控制晶體生長及提拉速度并配合功率的加減完成晶體與坩堝的分離，防止冷卻過程中晶體與坩堝接觸導致晶體開裂，收尾階段十分關鍵，關系整個晶體的質量。晶體生長完成后需要將坩堝掉出爐體，并進行熱場微調后重新將坩堝掉回爐體進行下一輪長晶。現階段坩堝底部內側設計有一個圓弧形的倒角，但是倒角較小，使得晶體后期的長速很難控制，造成晶體底部直徑過大，脫離時晶體與坩堝內側不易分離，造成晶體與坩堝脫離失敗，晶體開裂；或是晶體與坩堝內側間隙太小，冷卻時晶體與坩堝內側接觸導致晶體開裂，上述方法不僅造成晶體質量的下降，浪費寶貴的時間，隨著晶體尺寸增加，生長周期越長，時間浪費越多，大大增加了生產成本。

實用新型內容

本實用新型提供了一種用于長晶的裝置，用于泡生法生長藍寶石晶體，裝置包括具有開口的坩堝和蓋在開口上的坩堝蓋板，長晶坩堝用于在生長藍寶石晶體時裝盛高溫藍寶石熔體，坩堝蓋板蓋在坩堝上，在長晶工藝中，坩堝蓋板與藍寶石熔體之間設置有保護片，保護片用于防止熔體揮發后粘附在坩堝蓋板。

根據本實用新型，優選的，保護片的投影面積為開口面積的50%以上，以保障保護效果，有效延長坩堝蓋板的使用壽命。

根據本實用新型，優選的，保護片的材料包括鎢、鉭或者鉬等在高溫下物理化學性質穩定的材料。

根據本實用新型，優選的，保護片的厚度為0.1至3毫米。因為保護片為易耗品，減少厚度降低使用成本。

根據本實用新型，優選的，保護片的表面粗糙度不大于0.5微米，光潔的表面減少了保護片的裸露面積，降低高溫下保護片材料揮發導致的生長污染影響。

根據本實用新型，優選的，保護片與坩堝蓋板通過套索連接、鉸鏈連接或者卡扣連接。

根據本實用新型，優選的，保護片與坩堝蓋板之間通過一墊圈或者隔條分開。

采用上述技術方案，減少坩堝蓋板生長損耗，延長坩堝蓋板的使用壽命，也降低使用者清理和維護坩堝蓋板的人力投入。

在本實用新型為了解決背景技術中的問題，還提供了一系列對長晶裝置的改進設計，公開了一種用于長晶的裝置，用于泡生法生長藍寶石晶體，裝置包括具有開口的坩堝，長晶坩堝用于在生長藍寶石晶體時裝盛高溫藍寶石熔體，坩堝具有半徑為堝底半徑的0.5至0.75倍的內側倒角，內側倒角有效改善底部坩堝傳熱，提高坩堝壁溫度，降低晶體后期生長速度，有利于降低晶體的底部直徑。

根據本實用新型，優選的，坩堝的材料包括鎢或者鉬。

在本實用新型的一些實施方式中，優選的，坩堝具有半徑為堝底半徑的0.6至0.8的外側倒角，擴大常規工藝的倒角，匹配加熱器設計，增強熱場均勻性。

根據本實用新型，優選的，內側倒角和外側倒角為圓弧狀或者近圓弧狀，縮短熱傳導路徑，形成均勻熱場。

根據本實用新型，優選地，坩堝側壁具有用于承載起吊力的通孔。

根據本實用新型，優選的，為了防止坩堝在移動時，發生脫落的現象，特別是彌補通孔造成的應力缺陷，坩堝開口處具有用于提升開口強度的唇口。

根據本實用新型，優選的，唇口與坩堝材料相同。