CN107236986A - 一种用于人工晶体的生长装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于人工晶体的生长装置，包括托盘、多个沿圆周方向环绕的设于托盘上的坩埚、设于托盘上方的具有用于容纳多个坩埚的中空腔体的保温机构、设于保温机构中的位于多个坩埚外侧周部的外加热器、设于保温机构中的位于多个坩埚环绕中心的中心加热器。本发明一种用于人工晶体的生长装置，通过在多个坩埚的环绕中心设置中心加热器，对热场中心区域进行加热温度补偿，从而形成一个具有内、外共同加热的均匀热场区域，提高了大直径热场中温度的均匀性，提高了生产效率，降低了生产成本，使生长后的人工晶体的质量较好。
Description
技术领域
本发明涉及人工晶体生长技术领域，特别涉及一种用于人工晶体的生长装置。
背景技术
随着人工晶体材料应用市场的飞速发展,为了提高人工晶体的生产率和降低人工晶体的生产成本,人工晶体的生长逐渐向多坩埚方向发展。
现有技术中，工艺热场都是采用周边加热的方式来进行原料的熔化、晶体生长以及退火等工艺。随着坩埚数量的增多，生长人工晶体材料的热场直径就越来越大，这样就使得热场内的温度均匀性很难得到保证，从而导致生长后的人工晶体材料的内在质量下降，影响生长后的人工晶体材料的性能。因此，需要提高大直径热场内的温度均匀性，以提高多坩埚人工晶体生长的质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于人工晶体的生长装置，提高了大直径热场中温度的均匀性，使生长后的人工晶体的质量较好。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于人工晶体的生长装置，包括托盘、多个沿圆周方向环绕的设于所述托盘上的坩埚、设于所述托盘上方的具有用于容纳多个所述坩埚的中空腔体的保温机构、设于所述保温机构中的位于多个所述坩埚外侧周部的外加热器、设于所述保温机构中的位于多个所述坩埚环绕中心的中心加热器。
优选地，所述生长装置还包括设于所述保温机构中的位于多个所述坩埚环绕中心的保温套，所述中心加热器设于所述保温套上。
更优选地，所述中心加热器有多个，多个所述中心加热器与多个所述坩埚一一对应的环设于所述保温套上。
优选地，所述中心加热器包括至少两段沿竖直方向依次分布的加热单元。
优选地，所述保温机构包括套设于多个所述坩埚外侧周部的保温筒、设于所述保温筒顶部的保温盖、设于所述保温筒底部的保温板，所述外加热器设于所述保温筒的内侧周部。
更优选地，所述外加热器有多个，多个所述外加热器与多个所述坩埚一一对应的环设于所述保温筒上。
更优选地，所述生长装置还包括多个设于所述托盘上的用于一一对应的支撑所述坩埚的支撑杆。
更进一步优选地，多个所述支撑杆沿圆周方向环绕的设于所述托盘上，所述保温板上开设有用于让多个所述支撑杆穿过的环形间隙。
更进一步优选地，所述生长装置还包括与所述托盘同轴连接的设于所述托盘下方的转轴、用于驱动所述转轴绕自身轴心线方向转动的驱动机构。
更进一步优选地，所述生长装置还包括用于包裹所述保温机构、所述托盘的保温罩，所述转轴绕自身轴心线方向转动的穿设于所述保温罩中。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种用于人工晶体的生长装置，通过在多个坩埚的环绕中心设置中心加热器，对热场中心区域进行加热温度补偿，从而形成一个具有内、外共同加热的均匀热场区域，提高了大直径热场中温度的均匀性，提高了生产效率，降低了生产成本，使生长后的人工晶体的质量较好。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
其中：1、托盘；2、坩埚；3、外加热器；4、中心加热器；5、保温套；6、保温筒；7、保温盖；8、保温板；9、支撑杆；10、环形间隙；11、转轴；12、保温罩。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1所示，上述一种用于人工晶体的生长装置，包括托盘1、多个沿圆周方向环绕的且间隔均匀的设于该托盘1上的坩埚2、设于该托盘1上方的具有用于容纳多个坩埚2的中空腔体的保温机构。在本实施例中，该托盘1沿水平方向分布，多个坩埚2均沿竖直方向分布，多个坩埚2的环绕中心位于所述托盘1的轴心线上。该保温机构的底部与托盘1之间间隙分布。
上述用于人工晶体的生长装置还包括设于该保温机构中的位于多个坩埚2外侧周部的外加热器3、设于该保温机构中的位于多个坩埚2环绕中心的中心加热器4。外加热器3与坩埚2之间间隙分布；同样的，中心加热器4与坩埚2之间间隙分布。
上述用于人工晶体的生长装置还包括设于保温机构中的位于多个坩埚2环绕中心的保温套5，该中心加热器4设于该保温套5上。在本实施例中，该中心加热器4有多个，多个中心加热器4与多个坩埚2一一对应，多个中心加热器4间隔均匀的环设于保温套5上。通过设置该中心加热器4，对热场中心区域进行加热温度补偿，从而形成一个具有内、外共同加热的均匀热场区域，更好地满足多坩埚2人工晶体生长工艺的要求。
该中心加热器4包括至少两段沿竖直方向依次分布的加热单元。在本实施例中，该中心加热器4沿竖直方向包括三段加热单元。
该保温机构包括套设于多个坩埚2外侧周部的保温筒6、设于该保温筒6顶部的保温盖7、设于该保温筒6底部的保温板8，保温筒6、保温盖7和保温板8相互围设形成该中空腔体，该保温盖7和保温板8均沿水平方向分布。该外加热器3设于该保温筒6的内侧周部。在本实施例中，该外加热器3有多个，多个外加热器3与多个坩埚2一一对应，多个外加热器3间隔均匀的环设于保温筒6的内侧周部上。
上述用于人工晶体的生长装置还包括多个设于托盘1上的用于一一对应的支撑坩埚2的支撑杆9。多个支撑杆9沿圆周方向环绕的设于托盘1上，该保温板8上开设有用于让多个支撑杆9穿过的环形间隙10，该环形间隙10的内径小于多个支撑杆9的环绕半径，该环形间隙10的外径则大于多个支撑杆9的环绕半径。多个支撑杆9均沿竖直方向分布。
上述用于人工晶体的生长装置还包括与托盘1同轴连接的设于托盘1下方的转轴11、用于驱动该转轴11绕自身轴心线方向转动的驱动机构（图中未示出）。该转轴11沿竖直方向分布，且该转轴11的长度延伸方向位于所述托盘1的轴心线上。通过这个设置，当坩埚2在热场中加热时，通过转动坩埚2使所有坩埚2的受热温度保持均匀，提高了生长后的人工晶体的质量。
上述用于人工晶体的生长装置还包括用于包裹保温机构和托盘1的保温罩12，该转轴11绕自身轴心线方向转动的穿设于该保温罩12中。通过这个设置，能够进一步的对热场进行保温。该驱动机构则位于保温罩12外部。
该用于人工晶体的生长装置，结构简单，安装操作方便，使用安全，产品质量稳定，大大提高了多坩埚2生长人工晶体的质量，更好地实现大批量规模化生产，提高生产效率，降低生产成本。
以下具体阐述下本实施例的工作过程：
将原料均匀的注入多个坩埚2中，打开外加热器3和中心加热器4，通过驱动机构逐渐转动托盘1，使所有坩埚2在热场中均匀受热，调节外加热器3和中心加热器4的加热功率，直至人工晶体成功生长。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于人工晶体的生长装置，其特征在于：包括托盘、多个沿圆周方向环绕的设于所述托盘上的坩埚、设于所述托盘上方的具有用于容纳多个所述坩埚的中空腔体的保温机构、设于所述保温机构中的位于多个所述坩埚外侧周部的外加热器、设于所述保温机构中的位于多个所述坩埚环绕中心的中心加热器。
2.根据权利要求1所述的一种用于人工晶体的生长装置，其特征在于：所述生长装置还包括设于所述保温机构中的位于多个所述坩埚环绕中心的保温套，所述中心加热器设于所述保温套上。
3.根据权利要求2所述的一种用于人工晶体的生长装置，其特征在于：所述中心加热器有多个，多个所述中心加热器与多个所述坩埚一一对应的环设于所述保温套上。
4.根据权利要求1所述的一种用于人工晶体的生长装置，其特征在于：所述中心加热器包括至少两段沿竖直方向依次分布的加热单元。
5.根据权利要求1所述的一种用于人工晶体的生长装置，其特征在于：所述保温机构包括套设于多个所述坩埚外侧周部的保温筒、设于所述保温筒顶部的保温盖、设于所述保温筒底部的保温板，所述外加热器设于所述保温筒的内侧周部。
6.根据权利要求5所述的一种用于人工晶体的生长装置，其特征在于：所述外加热器有多个，多个所述外加热器与多个所述坩埚一一对应的环设于所述保温筒上。
7.根据权利要求5所述的一种用于人工晶体的生长装置，其特征在于：所述生长装置还包括多个设于所述托盘上的用于一一对应的支撑所述坩埚的支撑杆。
8.根据权利要求7所述的一种用于人工晶体的生长装置，其特征在于：多个所述支撑杆沿圆周方向环绕的设于所述托盘上，所述保温板上开设有用于让多个所述支撑杆穿过的环形间隙。
9.根据权利要求7所述的一种用于人工晶体的生长装置，其特征在于：所述生长装置还包括与所述托盘同轴连接的设于所述托盘下方的转轴、用于驱动所述转轴绕自身轴心线方向转动的驱动机构。
10.根据权利要求9所述的一种用于人工晶体的生长装置，其特征在于：所述生长装置还包括用于包裹所述保温机构、所述托盘的保温罩，所述转轴绕自身轴心线方向转动的穿设于所述保温罩中。
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