CN104451876A - 晶体生长用非等径鸟笼状发热体 - Google Patents

晶体生长用非等径鸟笼状发热体 Download PDF

Info

Publication number
CN104451876A
CN104451876A CN201310416167.1A CN201310416167A CN104451876A CN 104451876 A CN104451876 A CN 104451876A CN 201310416167 A CN201310416167 A CN 201310416167A CN 104451876 A CN104451876 A CN 104451876A
Authority
CN
China
Prior art keywords
crystal growth
tungsten bar
tungsten
longitudinal
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310416167.1A
Other languages
English (en)
Inventor
缪晓阳
于民华
郑伟
惠泽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHUANGLIANG NEW ENERGY EQUIPMENT CO Ltd
Original Assignee
SHUANGLIANG NEW ENERGY EQUIPMENT CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHUANGLIANG NEW ENERGY EQUIPMENT CO Ltd filed Critical SHUANGLIANG NEW ENERGY EQUIPMENT CO Ltd
Priority to CN201310416167.1A priority Critical patent/CN104451876A/zh
Publication of CN104451876A publication Critical patent/CN104451876A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/16—Oxides
    • C30B29/20—Aluminium oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B17/00—Single-crystal growth onto a seed which remains in the melt during growth, e.g. Nacken-Kyropoulos method

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

本发明涉及一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，属于晶体生长技术领域。它包括两个铜半环（1）和多组纵向钨杆（4），两个铜半环（1）与长晶炉相连接，多组纵向钨杆（4）固定在两个铜半环（1）上，固定在同一铜半环上的纵向钨杆（4）相互之间用横向钨杆（3）连接在一起，所述纵向钨杆（4）采用非等径结构形式。本发明可实现利用发热体不同部件发热量的不同改变热场温度梯度，形成所需的温度梯度，使之适合晶体生长，有效减少开裂、气泡和晶界等缺陷的产生，大幅提高蓝宝石的成品率和取材率，降低长晶成本。

Description

晶体生长用非等径鸟笼状发热体
技术领域
本发明涉及一种晶体生长用鸟笼状发热体。属于晶体生长技术领域。
背景技术
蓝宝石晶体由于具有优良的物理、机械、化学及化学透光性能，因而被广泛应用于整流罩、窗口材料等军工领域以及LED衬底材料和手机屏等民用领域，尤其是光学级大尺寸蓝宝石材料，由于其性能稳定、市场需求量大、综合利用率高等特点，成为近年国内外研究开发和产业化热点。
目前，蓝宝石晶体生长主要有提拉法、泡生法、温度梯度法、热交换法等，其中泡生法是世界上公认的、最适合规模化生产大尺寸、高质量LED衬底级蓝宝石晶体的生长技术。泡生法虽然可以制备重量达到30kg，甚至大于85kg 的LED衬底级蓝宝石晶体，但是目前该方法所生长的晶体仍存在开裂、气泡和晶界等缺陷，导致蓝宝石生长成品率、取材率低，极大地限制了该方法的进一步推广应用。
开裂、气泡和晶界等缺陷的产生与热场温度梯度紧密相关，合适的温度梯度能大幅度地减少相关缺陷，提高晶体成品率和取材率，降低长晶成本。目前相关企业和科研院所主要采用更改保温材料的材质、层数、间距等方法调整热场温度梯度，但仅可进行微调，效果不明显。而现有技术的鸟笼状发热体采用的是等直径钨杆，仅起到均匀加热的作用，无法有效形成所需的温度梯度。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种改变热场温度梯度的晶体生长用鸟笼状发热体。
本发明的目的是这样实现的：一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，包括两个铜半环和多组纵向钨杆，两个铜半环与长晶炉相连接，多组纵向钨杆固定在两个铜半环上，固定在同一铜半环上的纵向钨杆相互之间用横向钨杆连接在一起，所述纵向钨杆采用非等径结构形式。
本发明晶体生长用非等径鸟笼状发热体，所述纵向钨杆的侧面钨杆和底部钨杆直径不相同。
本发明晶体生长用非等径鸟笼状发热体，所述纵向钨杆的侧面钨杆的直径￠为(3~10mm，底部钨杆的直径￠为3~10mm。
本发明晶体生长用非等径鸟笼状发热体，所述纵向钨杆的侧面上部钨杆、侧面下部钨杆和底部钨杆直径不相同。
本发明晶体生长用非等径鸟笼状发热体，所述纵向钨杆的侧面钨杆上部的直径￠为3~10mm，侧面下部钨杆的直径￠为3~10mm，底部钨杆的直径￠为3~10mm。
本发明设计了一种蓝宝石生长用非等径鸟笼状发热体，根据所需热场的温度梯度，在现有技术的鸟笼状发热体的基础上，通过调整发热体不同部件的加热钨杆的直径，采用非等径的形式。所采用的钨杆直径一般采用两种或三种不同直径，如改变侧面和底部钨杆直径等，来改变热场温度梯度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用一种非等径鸟笼状发热体，利用发热体发热量的不同改变热场温度梯度，形成所需的温度梯度，使之适合晶体生长，有效减少开裂、气泡和晶界等缺陷的产生，大幅度提高蓝宝石的成品率和取材率，降低长晶成本。
附图说明
图1为以往晶体生长用等径鸟笼状发热体的正面结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1中纵向钨杆正面结构示意图。
图4为本发明晶体生长用非等径鸟笼状发热体的正面结构示意图。
图5为本发明所采用的纵向钨杆实例一正面结构示意图。
图6为本发明所采用的纵向钨杆实例二正面结构示意图。
图中附图标记：
铜半环1
钼螺栓2
横向钨杆3
纵向钨杆4。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1~2所示，现有技术的鸟笼状发热体，两个铜半环1与长晶炉相连接，六组纵向钨杆4通过钼螺栓2固定在两个铜半环1上，固定在同一铜半环上的纵向钨杆4相互之间用横向钨杆3连接在一起，纵向钨杆4与横向钨杆3之间通过钨钼丝捆绑在一起。
如图3所示，现有技术的纵向钨杆，直径一致，钨杆仅起到发热均匀的目的。
如图4~5所示，图4为本发明晶体生长用非等径鸟笼状发热体的正面结构示意图。图5为本发明所采用的纵向钨杆实例一正面结构示意图。由图4~5可知，本发明所采用的纵向钨杆实例一，根据实际需要的温度梯度，设计不同的侧面钨杆和底部钨杆直径，如侧面钨杆的直径￠为5mm，底部钨杆的直径￠为8mm，通过改变侧面钨杆和底部钨杆的发热比例，达到调整温度梯度，减少缺陷的目的。
如图6所示，图6为本发明所采用的纵向钨杆实例二正面结构示意图。本发明所采用的纵向钨杆实例二，根据实际需要的温度梯度，设计不同的侧面上部钨杆、侧面下部钨杆和底部钨杆直径，如侧面上部钨杆的直径￠为8mm，侧面下部钨杆的直径￠为5mm，底部钨杆的直径￠为7mm，通过改变侧面上部、侧面下部和底部钨杆的发热比例，达到调整温度梯度，减少缺陷的目的。
以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，包括两个铜半环（1）和多组纵向钨杆（4），两个铜半环（1）与长晶炉相连接，多组纵向钨杆（4）固定在两个铜半环（1）上，固定在同一铜半环上的纵向钨杆（4）相互之间用横向钨杆（3）连接在一起，其特征在于：所述纵向钨杆（4）采用非等径结构形式。
2.根据权利要求1所述的一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，其特征在于：所述纵向钨杆（4）的侧面钨杆和底部钨杆直径不相同。
3.根据权利要求2所述的一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，其特征在于：所述纵向钨杆（4）的侧面钨杆的直径￠（D1）为3~10mm，底部钨杆的直径￠（D2）为3~10mm。
4.根据权利要求1所述的一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，其特征在于：所述纵向钨杆（4）的侧面上部钨杆、侧面下部钨杆和底部钨杆直径不相同。
5.根据权利要求4所述的一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，其特征在于：所述纵向钨杆（4）的侧面钨杆上部的直径￠（D11）为3~10mm），侧面下部钨杆的直径￠（D12）为3~10mm，底部钨杆的直径￠（D2）为3~10mm。
CN201310416167.1A 2013-09-13 2013-09-13 晶体生长用非等径鸟笼状发热体 Pending CN104451876A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310416167.1A CN104451876A (zh) 2013-09-13 2013-09-13 晶体生长用非等径鸟笼状发热体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310416167.1A CN104451876A (zh) 2013-09-13 2013-09-13 晶体生长用非等径鸟笼状发热体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104451876A true CN104451876A (zh) 2015-03-25

Family

ID=52898602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310416167.1A Pending CN104451876A (zh) 2013-09-13 2013-09-13 晶体生长用非等径鸟笼状发热体

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104451876A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105088354A (zh) * 2015-09-15 2015-11-25 福建晶安光电有限公司 一种大尺寸蓝宝石炉垂直加热器结构
CN110344116A (zh) * 2019-08-20 2019-10-18 宿迁学院 一种蓝宝石晶体生长用加热器结构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101333687A (zh) * 2008-05-12 2008-12-31 扬州华夏集成光电有限公司 梯度型温度场发热体
CN201411510Y (zh) * 2009-06-26 2010-02-24 哈尔滨工大奥瑞德光电技术有限公司 一种用于大尺寸蓝宝石单晶生长炉的鸟笼状电阻发热体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101333687A (zh) * 2008-05-12 2008-12-31 扬州华夏集成光电有限公司 梯度型温度场发热体
CN201411510Y (zh) * 2009-06-26 2010-02-24 哈尔滨工大奥瑞德光电技术有限公司 一种用于大尺寸蓝宝石单晶生长炉的鸟笼状电阻发热体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105088354A (zh) * 2015-09-15 2015-11-25 福建晶安光电有限公司 一种大尺寸蓝宝石炉垂直加热器结构
CN110344116A (zh) * 2019-08-20 2019-10-18 宿迁学院 一种蓝宝石晶体生长用加热器结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202099405U (zh) 大尺寸蓝宝石单晶生长炉用上隔热屏
CN107059112B (zh) 半导体级硅单晶炉底部加热器
CN104451876A (zh) 晶体生长用非等径鸟笼状发热体
CN203923453U (zh) 泡生法蓝宝石单晶炉保温结构
CN103397379A (zh) 一种高效多晶硅锭铸锭炉
CN103205803B (zh) 在蓝宝石单晶炉中应用的氧化锆保温结构
CN203393257U (zh) 一种多导热底板高效多晶硅锭铸锭炉
CN103255477B (zh) 一种成型蓝宝石晶体的生长方法及设备
CN203200381U (zh) 一种新型晶体生长炉加热器
CN204325541U (zh) 一种生长大尺寸蓝宝石单晶的加热体结构
CN102011180A (zh) 一种单晶炉热场结构
CN207130374U (zh) 大尺寸蓝宝石单晶炉的加热体结构
CN203382848U (zh) 一种带绝热护板的高效多晶硅锭铸锭炉
CN103397383B (zh) 一种节能蓝宝石晶体炉及其使用方法
CN103205804B (zh) 一种蓝宝石单晶炉底部保温结构
CN202380135U (zh) 一种晶体生长炉的绝热结构
CN203333810U (zh) 一种蓝宝石单晶炉保温结构
CN103730188A (zh) 一种单晶硅太阳能电池正面电极银浆的制备方法
CN203741457U (zh) 一种大尺寸蓝宝石单晶炉保温结构
CN204939658U (zh) 一种方形蓝宝石单晶炉加热体结构
CN202610385U (zh) 一种蓝宝石晶体的生长设备
CN203760506U (zh) 一种提高整体波长均匀性的石墨基座
CN202898600U (zh) 单晶炉用坩埚盖
CN204039545U (zh) 一种蓝宝石晶体泡生法生长炉多温区保温侧屏
CN105401215A (zh) 一种用于制备大片状蓝宝石单晶体的装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150325