[實用新型]原位退火裝置及單晶生長設備

有效

• 申請號: 202020135831.0
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN212476954U
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李海峰;吳思;夏俊超;朱英浩;周鵬飛;湯子康
• 申請（專利權）人: 澳門大學
• 主分類號: C30B33/02
• 分類號: C30B33/02;C30B13/00
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 王暉;劉書芝

本實用新型提供了一種原位退火裝置及單晶生長設備，涉及單晶生長技術領域。該原位退火裝置包括用于套設在單晶生長設備的護筒外的筒體以及與筒體連接的多個加熱部，加熱部用于對護筒內的晶體加熱，多個加熱部沿筒體的軸向設置，多個加熱部的加熱溫度逐漸降低。原位退火裝置通過多個加熱部沿筒體的軸向設置，且多個加熱部的加熱溫度逐漸降低，可在護筒內生長的晶體逐漸下降的過程中持續加熱并緩慢降溫，起到退火效果，從而降低因生長晶體吸熱能力差及下降時周圍環境溫差變大造成的晶體開裂的幾率。包括上述原位退火裝置的單晶生長設備結構簡單、操作容易，能有效降低由于所生長單晶吸熱能力差及在下降時周圍環境溫差變大所導致的熱應力開裂問題。

技術領域

本實用新型涉及單晶生長技術領域，具體而言，涉及一種原位退火裝置及單晶生長設備。

背景技術

隨著科學技術的發展和人類社會的進步，單晶形態的材料已經成為一種應用日益廣泛的功能材料，這種形態的材料憑借著自身優異的性質，無論是在器件制造還是在科學研究上，都有著不可取代的重要地位。單晶生長的方法很多，但是生長體積較大單晶材料主要還是通過提拉法、熔解浮區法來獲得。

相比于其它的生長方法，熔解浮區法單晶生長工藝具有無需坩堝、無污染、生長快速、易于實時觀察晶體生長狀態等諸多優點，有利于縮短晶體的研究周期并加快難以生長晶體的研究進展，非常適合晶體生長研究和產業化，近年來備受關注，現已被廣泛地應用于各種超導材料、介電、光學和磁性材料以及其它各種氧化物及金屬間化合物的單晶生長。

但現有技術中，單晶的生長過程中還存在晶體開裂的情況。

實用新型內容

本實用新型的目的之一包括提供一種原位退火裝置，從功能上，其能有效降低由于所生長單晶吸熱能力差及在下降時周圍環境溫差變大所導致的熱應力開裂問題；從設計上，該原位退火裝置安全、簡便，不改變任何原有單晶生長設備的設計，同時還能滿足生長易揮發單晶的苛刻實驗要求。

本實用新型的目的之二包括提供一種單晶生長設備，該單晶生長設備結構簡單、操作容易，能有效降低由于所生長單晶吸熱能力差及在下降時周圍環境溫差變大所導致的熱應力開裂問題。

本實用新型的實施例可按以下方式實現：

本實用新型的實施例提供了一種原位退火裝置，其包括：

用于套設在單晶生長設備的護筒外的筒體以及與筒體連接的多個加熱部，加熱部用于對護筒內的晶體加熱，多個加熱部沿筒體的軸向設置，且多個加熱部的加熱溫度逐漸降低。

可選地，多個加熱部為同一電阻加熱絲上的不同位置，電阻加熱絲繞筒體的軸線螺旋纏繞于筒體內。

可選地，電阻加熱絲的直徑沿筒體的軸向由上至下逐漸增大。

可選地，電阻加熱絲鑲嵌于筒體的內部；優選鑲嵌于筒體的內壁。

可選地，電阻加熱絲的螺距沿筒體的軸向由上至下逐漸增大。

可選地，筒體的上端設置于單晶生長設備中的熔區以下5-10mm。

可選地，電阻加熱絲的材料為硅碳或鎢。

可選地，筒體包括第一半筒以及第二半筒，第一半筒可轉動地連接于第二半筒；第一半筒具有第一容納槽，第二半筒具有第二容納槽，第一半筒與第二半筒連接時，第一容納槽和第二容納槽共同形成用于套設單晶生長設備的護筒的容納空間。

可選地，第一半筒與第二半筒的材料均為保溫材質。

可選地，第一半筒與第二半筒的材料均為保溫磚材質。

可選地，原位退火裝置還包括多個合頁，第一半筒和第二半筒通過合頁連接。

可選地，多個合頁沿筒體的軸向間隔設置。