CN103924299A - 一种蓝宝石长晶炉通气方法 - Google Patents

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刘世全
周显智
王展航
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Abstract

本发明公开了一种蓝宝石长晶炉通气方法，属于熔体籽晶法单晶生长设备技术领域。主要包括入气管道、出气口位置、气体类型，其特征在于：入气管道与籽晶夹持杆同轴，出气口位置在管道底端，气体包围着籽晶，所通的气体为氩气。本发明可以有效地维持坩埚内正常的温度梯度，保持籽晶表面清洁，使结晶顺利地进行，保证晶体的质量。

Description

一种蓝宝石长晶炉通气方法
 
技术领域
本发明涉及熔体籽晶法单晶生长设备技术领域，尤其涉及一种蓝宝石长晶炉。
背景技术
目前国内外的蓝宝石长晶炉一般的通气方法是，入气管道与炉盖相连，入气口位置在炉盖下方、气体不进入坩埚内。这样的方法有以下问题：气体不能进入坩埚内，对坩埚内的热场影响很小，坩埚内熔体结晶时释放的热能不能被导走，热能的集聚会破坏结晶所需的正常温度梯度，甚至会形成热场的温度梯度反转而不能正常结晶，还会导致已结晶的晶体重熔；另外炉内高温造成的挥发物质会在籽晶表面沉积而污染籽晶，使最初的结晶含有杂质而影响晶体质量。
发明内容
本发明的目的在于为了解决上述现有技术的不足，提供一种良好的通气方法，使籽晶一直处于惰性气体的保护氛围中，保持籽晶表面的清洁，同时通过对气体流量的控制，使结晶释放的热能可以被顺畅地导走，有效地维持正常的温度梯度，使单向结晶顺利地进行。
本发明采用的技术方案是：一种蓝宝石长晶炉通气方法，主要包括入气管道、出气口位置、气体类型，其特征在于：入气管道与籽晶夹持杆同轴，出气口位置在管道底端，气体包围着籽晶，所通的气体为氩气。
作为本发明的优选技术方案，所述入气管道与籽晶夹持杆同轴，管道穿过炉盖，管道底端与坩埚盖上表面齐平。
作为本发明的优选技术方案，所述入气管道所用材料为耐高温的钨或钼；所述籽晶夹持杆的上部所用材料为耐腐蚀的不锈钢，下部的籽晶夹头所用材料为耐高温的钨或钼。
作为本发明的优选技术方案，出气口位置在管道底端，气体包围着籽晶，籽晶位置高度可调。
作为本发明的优选技术方案，所通的气体是氩气，也可以是其它惰性气体，如氦、氖、氪、氙、氡。
作为本发明的优选技术方案，所通气体的流量可控可调。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：入气管道底端与坩埚盖上表面齐平，出气口位置在管道底端，气体包围着籽晶，气体进入到坩埚内；所通气体是惰性气体，惰性气体有较大的比热，可以吸收较多的热能，坩埚内结晶释放的热能能够被气体顺畅地导走，从而有效地维持正常的温度梯度，避免温度梯度反转，避免晶体重熔，使结晶顺利地进行；并且由于惰性保护气体包围着籽晶，避免了籽晶被污染，籽晶表面保持清洁，保证晶体的质量。
附图说明
附图为本发明的一种实施例的结构示意图。
附图标记说明：1、坩埚，2、坩埚盖，3、入气管道，4、籽晶夹持杆，5、籽晶，6、出气口，7、晶体，8、熔体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照附图，入气管道3与籽晶夹持杆4同轴，入气管道3的底端是出气口6，籽晶夹持杆4底部夹持有籽晶5，气体进入坩埚1内，可以吸收晶体7结晶时释放的热能，热能随气体被带走，可以保持晶体7和熔体8周围的正常温度梯度，使结晶顺利地进行。同时惰性保护气体包围着籽晶5的周围，可保持籽晶5表面的清洁，保证晶体7的质量。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体与详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种蓝宝石长晶炉通气方法，主要包括入气管道、出气口位置、气体类型，其特征在于：入气管道与籽晶夹持杆同轴，出气口位置在管道底端，气体包围着籽晶，所通的气体为氩气。
2.根据权利要求1所述的入气管道，其特征在于：所述入气管道与籽晶夹持杆同轴，管道穿过炉盖，管道底端与坩埚盖上表面齐平。
3.根据权利要求2所述的入气管道和夹持杆，其特征在于：所述入气管道所用材料为耐高温的钨或钼；所述籽晶夹持杆的上部所用材料为耐腐蚀的不锈钢，下部的籽晶夹头所用材料为耐高温的钨或钼。
4.根据权利要求1所述的出气口位置，其特征在于：出气口位置在管道底端，气体包围着籽晶，籽晶位置高度可调。
5.根据权利要求1所述的气体类型，其特征在于：所通的气体是氩气，也可以是其它惰性气体，如氦、氖、氪、氙、氡。
6.根据权利要求5所述的所通气体，其特征在于：所通气体的流量可控可调。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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