[實用新型]長晶爐

有效

• 申請號: 202220815943.X
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN217173944U
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 徐進
• 申請（專利權）人: 新疆藍晶新材料科技有限公司;北京遠大信達科技有限公司
• 主分類號: C30B17/00
• 分類號: C30B17/00
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 張浪

本公開涉及一種長晶爐，包括坩堝、籽晶桿、加熱結構和第一冷卻結構，籽晶桿的一端伸入坩堝內，加熱機構和第一冷卻結構均位于坩堝的外部，第一冷卻結構位于坩堝的上方，加熱結構位于第一冷卻結構的下方。通過上述技術方案，在晶體生長的過程中，若晶體下部的溫度與晶體上部的溫度的差值較小，不滿足預設溫度差值時，可以開啟第一冷卻結構來降低坩堝上方的溫度，從而使得晶體上部的溫度降低，增大晶體下部的溫度與晶體上部的溫度的差值，進而為晶體的生長提供合適的溫度梯度，提高晶體的生長動力，避免晶體出現生長界面翻轉而產生生長缺陷的問題，提升晶體的出材率和品質。

技術領域

本公開涉及晶體生長工藝技術領域，具體地，涉及一種長晶爐。

背景技術

單晶的主要生長方法為泡生法，對于使用泡生法生產大尺寸的晶體的情況而言，在晶體生長后期，容易出現生長動力不足(即，生產速度緩慢)、界面翻轉等情況，導致晶體成品率降低，甚至會出現報廢的情況。

實用新型內容

本公開的目的是提供一種長晶爐，該長晶爐可以避免晶體出現生長動力不足、界面翻轉的情況，從而提高晶體的成品率。

為了實現上述目的，本公開提供一種長晶爐，包括坩堝、籽晶桿、加熱結構、第一冷卻結構，所述籽晶桿的一端伸入所述坩堝內，所述加熱結構和所述第一冷卻結構均位于所述坩堝的外部，所述第一冷卻結構位于所述坩堝的上方，所述加熱結構位于所述第一冷卻結構的下方。

可選地，所述第一冷卻結構為第一冷卻管，所述第一冷卻管包括內側冷卻管和位于所述內側冷卻管外側的外側冷卻管，所述內側冷卻管和所述外側冷卻管均用于供冷媒流過。

可選地，至少部分所述內側冷卻管圍繞所述籽晶桿盤繞成第一渦旋盤管。

可選地，所述外側冷卻管環繞所述內側冷卻管設置，所述外側冷卻管包括沿上下方向延伸的多個豎直段、頂部折彎段以及底部折彎段，多個所述豎直段圍繞所述內側冷卻管間隔設置，每個所述豎直段的頂部與其相鄰的一個豎直段的頂部通過所述頂部折彎段連接，每個所述豎直段的底部與其相鄰的另一個豎直段的底部通過所述底部折彎段連接。

可選地，所述長晶爐還包括位于所述坩堝外部的第二冷卻結構，所述第二冷卻結構位于所述坩堝的下方，所述加熱結構位于所述第二冷卻結構的上方。

可選地，所述坩堝的下方設置有支撐柱，所述第二冷卻結構為第二冷卻管，所述第二冷卻管用于供冷媒流過，至少部分所述第二冷卻管圍繞所述支撐柱盤繞成第二渦旋盤管。

可選地，所述長晶爐還包括頂部隔熱屏、側部隔熱屏和底部隔熱屏，所述頂部隔熱屏位于所述第一冷卻結構與所述坩堝之間，所述側部隔熱屏位于所述加熱結構背離所述坩堝的一側，所述底部隔熱屏位于所述加熱結構與所述第二冷卻結構之間。

可選地，所述頂部隔熱屏和所述底部隔熱屏均包括沿上下方向堆疊的多個隔熱板。

可選地，所述長晶爐還包括外殼，所述坩堝、所述加熱結構、所述第一冷卻結構以及所述第二冷卻結構均設置在所述外殼內，所述籽晶桿遠離所述坩堝的一端向外伸出于所述外殼，所述第一冷卻結構與所述外殼的頂部連接，所述第二冷卻結構與所述外殼的底部連接。

可選地，所述加熱結構包括環狀加熱體、與所述環狀加熱體的底部連接的底部加熱體以及加熱電極，所述環狀加熱體沿所述坩堝的周向包圍所述坩堝，所述底部加熱體位于所述坩堝的下方，所述加熱電極與所述環狀加熱體連接。

通過上述技術方案，在晶體生長的過程中，若晶體下部的溫度與晶體上部的溫度的差值較小，不滿足預設溫度差值時，可以開啟第一冷卻結構來降低坩堝上方的溫度，從而使得晶體上部的溫度降低，增大晶體下部的溫度與晶體上部的溫度的差值，進而為晶體的生長提供合適的溫度梯度，提高晶體的生長動力，避免晶體出現生長界面翻轉而產生生長缺陷的問題，提升晶體的出材率和品質。

本公開的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。