CN116240620A - 一种晶体生长方法、设备及晶体 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种晶体生长方法、设备及晶体，涉及晶体生长技术领域，解决现有技术中提拉法生长晶体过程中温度梯度变化导致晶体内部出现包裹物、云层、气泡等宏观缺陷的问题。该晶体生长方法包括：在使用提拉法生长晶体的过程中，控制感应线圈相对坩埚向下移动，并控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照不同的速度移动。本申请的方案能够平稳地调整坩埚与感应线圈的相对位置，以调整坩埚内熔体液面上方的温度变化，使得晶体生长界面的温度梯度与初始状态可以保持一致，为晶体生长提供持续稳定的温场环境，避免在晶体生长过程中产生缺陷，极大地提高了毛坯的良品率和材料利用率，从而降低了相关产品的成本。

Description

一种晶体生长方法、设备及晶体

技术领域

本发明涉及晶体生长技术领域，特别涉及一种晶体生长方法、设备及晶体。

背景技术

提拉法生长晶体是一种传统的熔体生长方法，常用来生长熔点较高但不易挥发的晶体材料。它的主要过程包含如下步骤：1、熔料，利用中频电流线圈感应发热的涡流效应使得金属坩埚升温，从而将坩埚内的原料熔化为熔体；2、引晶，将定向好的籽晶插入熔体中，引导熔体结晶的方向性；3、放肩，通过加热功率控制或熔体温度控制，加快晶体结晶速度，使得晶体直径逐步放大；4、等径，控制晶体生长的速率使得晶体毛坯为均匀的圆柱体；5、收尾，待等径部分生长完成后，减小晶体生长速率，使得毛坯直径缩小，直到脱离熔体，降温后取出晶体毛坯。

晶体生长的过程中，要求有较稳定的温场条件，如果有较大的变化会导致晶体内部出现包裹物、云层、气泡等宏观缺陷。但随着坩埚内的熔体不断地转化为晶体毛坯，熔体的液面高度会逐步下降，晶体生长的结晶界面及温度梯度自然会出现逐步的变化。目前常见的现象是晶体毛坯收尾段的质量明显要差于放肩段，更容易出现上述的宏观缺陷。

针对此问题，现有技术中存在一些采用坩埚微动上升的方案，虽然也有缓解内部缺陷的意图，但由于坩埚内直接盛装了液态的熔体，在运动过程中不可避免的震动会直接影响晶体生长的界面，这样反而使得晶体毛坯质量更差。

发明内容

本申请实施例提供了一种晶体生长方法、设备及晶体，能够解决现有技术中提拉法生长晶体过程中温度梯度变化导致晶体内部出现包裹物、云层、气泡等宏观缺陷的问题。

第一方面，提供了一种晶体生长方法，包括：

在使用提拉法生长晶体的过程中，控制感应线圈相对坩埚向下移动，并控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照不同的速度移动。

可选的，控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照不同的速度移动的步骤包括：

控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照速度逐渐增加的趋势移动。

可选的，控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照速度逐渐增加的趋势移动的步骤包括：

控制所述感应线圈按照预设加速度进行匀加速运动。

可选的，控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照速度逐渐增加的趋势移动的步骤包括：

当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间达到预设条件时，控制所述感应线圈的速度增加。

可选的，当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间达到预设条件时，控制所述感应线圈的速度增加的步骤包括：

当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间每增加预设阈值时，控制所述感应线圈的速度增加预设增量；或者

当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间达到目标区间时，控制所述感应线圈按照所述目标区间对应的速度进行移动，其中，预先将所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或时间划分为多个目标区间，每个目标区间对应不同的速度，且排列靠后的目标区间对应的速度大于排列靠前的目标区间对应的速度；或者

当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间达到目标区间时，控制所述感应线圈按照所述目标区间对应的加速度进行匀加速运动，其中预先将所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或时间划分为多个目标区间，每个目标区间对应不同的加速度，且排列靠后的目标区间对应的加速度大于排列靠前的目标区间对应的加速度。

可选的，在使用提拉法生长晶体的过程中，控制感应线圈相对坩埚向下移动的步骤包括：

当使用提拉法生长的晶体进入等径阶段后，控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动；

当所述晶体生长达到设定长度后，停止所述感应线圈的移动。

可选的，所述感应线圈相对所述坩埚移动的速度大于或等于0.001mm/h且小于或等于0.1mm/h。

第二方面，提供了一种晶体生长设备，包括：

生长炉，所述生长炉内具有生长炉腔；

坩埚，设置于所述生长炉腔内，所述坩埚内可盛放晶体原料；

感应线圈，设置于所述生长炉腔内，且围绕在所述坩埚外部；

感应线圈驱动机构，与所述感应线圈连接，可在晶体生长的过程中，驱动所述感应线圈相对所述坩埚按照不同的速度向下移动。

可选的，所述感应线圈驱动机构包括：支架、微动平台和运动机构；

所述支架设置于所述感应线圈下方，一端与所述感应线圈连接，另一端穿过所述生长炉底部与所述微动平台连接；其中，所述生长炉底部设置有供所述支架穿过的开口；

所述微动平台设置于所述生长炉下方，一侧与所述支架连接，另一侧与所述运动机构连接；

所述运动机构设置于所述微动平台下方，可带动所述微动平台移动，所述微动平台移动时，可带动所述支架及与所述支架连接的所述感应线圈移动。

可选的，所述运动机构与所述微动平台之间通过传动机构连接。

可选的，所述晶体生长设备还包括：

保温炉膛，设置于所述生长炉腔内，所述坩埚设置于所述保温炉膛内，且所述感应线圈围绕在所述保温炉膛外部。

第三方面，提供了一种使用如上所述的晶体生长方法生长的晶体。

在本申请实施例中，在使用提拉法生长晶体的过程中，控制感应线圈相对坩埚向下移动，能够平稳地调整金属坩埚与感应线圈的相对位置，以调整坩埚内熔体液面上方的温度变化，使得晶体生长界面的温度梯度与初始状态可以保持一致。并控制感应线圈相对坩埚向下移动的过程中，按照不同的速度移动，能够适应在坩埚内不同位置的温度差变化，使得坩埚内熔体液面在下降初始阶段以及下降到坩埚中部和底部时，都能保持晶体生长所需的温度梯度，避免在晶体生长过程中产生缺陷。利用本申请实施例的方法生长出来的晶体毛坯完整通透，内部无明显的包裹物、云层、气泡等缺陷，极大地提高了毛坯的良品率和材料利用率，从而降低了相关产品的成本。

附图说明

图1表示本申请实施例提供的晶体生长方法的流程示意图；

图2表示感应线圈磁力线分布示意图；

图3表示坩埚内纵向温度分布示意图；

图4表示本申请实施例提供的晶体生长设备的结构示意图；

图5表示本申请实施例提供的晶体生长设备中感应线圈移动的示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，发明人发现，随着坩埚内的熔体不断地转化为晶体毛坯，熔体的液面高度会逐步下降，晶体生长的结晶界面及温度梯度会出现逐步的变化，这主要是因为涡流感应原理及感应线圈磁力线分布导致。如图2所示，感应线圈的磁力线在两端较稀疏，中间较密集，而金属在磁力线越密集的区域产生的涡流感应越强烈，温度也就越高。一般的提拉法晶体生长过程中，坩埚与感应线圈的相对位置是固定不变的，坩埚整体位于感应线圈的中上部。由于感应线圈的磁力线在中部区域较密集，越向上越稀疏，导致金属坩埚在感应线圈中的不同位置会产生一个不均匀的温场分布，通常而言是位于磁力线密集区域的坩埚中部和底部温度较高，而位于磁力线稀疏区域的坩埚顶部温度要略低。

随着晶体生长过程的推进，坩埚内熔体的液面会逐渐下降，这个下降会导致初始的温场条件发生变化，具体来说液面上方的温度随着液面下降大幅提高，而液面下方的温度基本不变，使得晶体生长的温度梯度越来越小，导致晶体毛坯缺陷增多。

为了解决这一问题，发明人尝试采用坩埚微动上升的方案，虽然也有缓解内部缺陷的意图，但由于坩埚内直接盛装了液态的熔体，在运动过程中不可避免的震动会直接影响晶体生长的界面，这样反而使得晶体毛坯质量更差。

为此，发明人又尝试使感应线圈按照既定的速度匀速下降，此种方式虽然避免了坩埚移动对熔体的震动，所得晶体毛坯质量有所改善，但仍然不能达到十分理想的效果。

发明人进一步研究发现，相同高度差在坩埚内不同位置的温度差有明显的差异，如图3所示，坩埚顶部高度下降10mm的温度变化明显大于坩埚中部或底部高度下降10mm的温度变化，坩埚内纵向温度分布整体呈抛物线型变化。而通常坩埚内的熔体液面是匀速下降的，但因磁力线分布和坩埚内温度分布的特点，液面下降的起始段仍可保持较大的温度梯度，随着液面下降到坩埚中部或底部时才会严重影响晶体生长所需的温度梯度。如果感应线圈按照既定的速度匀速下降，会导致在液面下降的起始段，也就是坩埚顶部区域，液面上方的温度下降过快(坩埚顶部较小的高度差就会引起较大的温度变化)，破坏原本的温度梯度，或者会导致在液面下降到坩埚中部或底部时，液面上方的熔体温度下降过慢(坩埚中部或底部较小的高度差不会引起太大的温度变化)，无法达到晶体生长所需的温度梯度。其中，温度梯度是指空间内两点之间温度差异的大小，一般指1cm距离内的温差，它是晶体生长过程中的核心参数。

基于上述研究，本申请实施例提出一种晶体生长方法及设备，让感应线圈随着液面的下降，按照不同的速度相对坩埚向下移动，从而适应在坩埚内不同位置的温度差变化，使得坩埚内熔体液面在下降初始阶段以及下降到坩埚中部和底部时，都能保持晶体生长所需的温度梯度，避免在晶体生长过程中产生缺陷。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”所区别的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参见图1所示，本申请实施例的晶体生长方法，包括：

步骤101：在使用提拉法生长晶体的过程中，控制感应线圈相对坩埚向下移动，并控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照不同的速度移动。

本申请实施例的晶体生长方法，在使用提拉法生长晶体的过程中，控制感应线圈相对坩埚向下移动，能够平稳地调整金属坩埚与感应线圈的相对位置，以调整坩埚内熔体液面上方的温度变化，使得晶体生长界面的温度梯度与初始状态可以保持一致。并控制感应线圈相对坩埚向下移动的过程中，按照不同的速度移动，能够适应在坩埚内不同位置的温度差变化，使得坩埚内熔体液面在下降初始阶段以及下降到坩埚中部和底部时，都能保持晶体生长所需的温度梯度，避免在晶体生长过程中产生缺陷。利用本申请实施例的方法生长出来的晶体毛坯完整通透，内部无明显的包裹物、云层、气泡等缺陷，极大地提高了毛坯的良品率和材料利用率，从而降低了相关产品的成本。

其中，一般情况下为了满足晶体生长所需的温度梯度，坩埚位于感应线圈的中上部，此时如前所述，坩埚内纵向温度分布整体呈抛物线型变化。为了保证熔体液面在下降初始阶段以及下降到坩埚中部和底部时，都能保持晶体生长所需的温度梯度，优选的，上述步骤101包括：

步骤1011：控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照速度逐渐增加的趋势移动。

此时，在液面下降的起始段，也就是坩埚顶部区域，液面上方的温度并没有大幅升高，这一阶段仍可保持与初始状态接近的温度梯度，而且这一阶段较小的高度差就会引起坩埚内较大的温度变化，因此控制感应线圈按照比较小的速度下移，能够避免液面上方的温度下降过快，从而保持与初始状态接近的温度梯度。而在液面下降到坩埚中部或底部时，液面上方的温度已经有了大幅提升，而且这一阶段较小的高度差不会引起太大的温度变化，因此控制感应线圈下移的速度增加，以及时降低液面上方的温度，满足晶体生长所需的温度梯度。如此，通过控制感应线圈按照速度逐渐增加的趋势下移，保证了在液面下降初始阶段以及液面下降到坩埚中部和底部时，都能保持晶体生长所需的温度梯度，避免在晶体生长过程中产生缺陷。

其中，当坩埚不是位于感应线圈的中上部时，坩埚内纵向温度分布趋势将发生变化。此时，可按照实际坩埚内温度分布趋势，来控制感应线圈相对坩埚向下移动的过程中按照不同的速度移动，以保证在液面下降过程中始终保持与初始状态相接近的温度梯度，避免在晶体生长过程中产生缺陷。

下面对上述步骤1011控制感应线圈按照速度逐渐增加的趋势移动的几种实现方式进行详细说明。

作为一种可选的实施方式，上述步骤1011包括：

步骤10111：控制所述感应线圈按照预设加速度进行匀加速运动。

此时，可通过控制感应线圈进行匀加速运动，实现感应线圈按照速度逐渐增加的趋势移动，从而保证坩埚内熔体液面在下降初始阶段以及下降到坩埚中部和底部时，都能保持晶体生长所需的温度梯度，使得晶体生长过程的温场持续稳定，避免在晶体生长过程中产生缺陷。

其中，预设加速度a可根据需求设定为任意合理的值，在此不做限定。

具体的，感应线圈按照预设加速度a进行匀加速运动时，运动位移S的计算公式如下：

S＝1/2at²；

其中，S表示运动位移，a表示加速度，t表示时间。

作为另一种可选的实施方式，上述步骤1011包括：

步骤10112：当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间达到预设条件时，控制所述感应线圈的速度增加。

此时，也可根据感应线圈移动的距离或移动的时间，对感应线圈的速度进行控制，当感应线圈移动的距离或移动的时间达到预设条件时，控制感应线圈速度增加，同样能够保证坩埚内熔体液面在下降初始阶段以及下降到坩埚中部和底部时，都能保持晶体生长所需的温度梯度，使得晶体生长过程的温场持续稳定，避免在晶体生长过程中产生缺陷。

具体的，上述步骤10112可包括：

当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间每增加预设阈值时，控制所述感应线圈的速度增加预设增量。

这里，可对感应线圈相对坩埚移动的距离或移动的时间进行监控，当感应线圈相对坩埚移动的距离或移动的时间每增加预设阈值时，控制感应线圈的速度增加预设增量，从而控制感应线圈的速度逐渐增加，以适应坩埚不同位置的温度差变化，使得晶体生长过程的温场持续稳定，避免在晶体生长过程中产生缺陷。

其中，预设阈值和预设增量可根据需求设定为任意合理的值，在此不做限定。

或者上述步骤10112可包括：

当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间达到目标区间时，控制所述感应线圈按照所述目标区间对应的速度进行移动，其中，预先将所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或时间划分为多个目标区间，每个目标区间对应不同的速度，且排列靠后的目标区间对应的速度大于排列靠前的目标区间对应的速度。

这里，也可依据感应线圈相对坩埚移动的总路程或总时间，将感应线圈移动的距离或时间划分为多个目标区间，越靠后的目标区间对应的速度也越大，这样感应线圈越往下移动到靠后的目标区间，移动的速度也越大，从而控制感应线圈的速度逐渐增加，以适应坩埚不同位置的温度差变化，使得晶体生长过程的温场持续稳定，避免在晶体生长过程中产生缺陷。

其中，本申请实施例对目标区间的划分方式以及每个目标区间对应的速度不做限定，具体可根据实际应用需求进行设定。例如，可将感应线圈相对坩埚移动的距离划分为三个目标区间，第一个目标区间对应的速度设定为0.001mm/h，第二个目标区间对应的速度设定为0.05mm/h，第三个目标区间对应的速度设定为0.1mm/h。当然，这种划分方式仅为举例说明，本申请实施例的实施方式并不局限于此。

或者上述步骤10112可包括：

当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间达到目标区间时，控制所述感应线圈按照所述目标区间对应的加速度进行匀加速运动，其中预先将所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或时间划分为多个目标区间，每个目标区间对应不同的加速度，且排列靠后的目标区间对应的加速度大于排列靠前的目标区间对应的加速度。

这里，也可控制感应线圈相对坩埚始终进行匀加速运动，但加速度是逐渐变化的。具体可依据感应线圈相对坩埚移动的总路程或总时间，将感应线圈移动的距离或时间划分为多个目标区间，不同目标区间对应不同的加速度，越靠后的目标区间对应的加速度也越大。这样感应线圈始终进行匀加速运动，且越往下移动到靠后的目标区间，加速度也越大，从而控制感应线圈的速度逐渐增加，以适应坩埚不同位置的温度差变化，使得晶体生长过程的温场持续稳定，避免在晶体生长过程中产生缺陷。

其中，本申请实施例对目标区间的划分方式以及每个目标区间对应的加速度不做限定，具体可根据实际应用需求进行设定。

可选的，上述步骤101包括：

当使用提拉法生长的晶体进入等径阶段后，控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动；

当所述晶体生长达到设定长度后，停止所述感应线圈的移动。

此时，当晶体进入到等径阶段后，熔体液面将开始出现明显下降，在这个时候控制感应线圈相对坩埚向下移动，从而缓解因液面下降导致的温度梯度变化，使得晶体生长条件保持稳定，避免晶体内部产生包裹物、云层、气泡等缺陷。当晶体生长到达设定长度后，停止感应线圈的移动，待晶体取出后，可将感应线圈恢复到初始位置待用。

可选的，所述感应线圈相对所述坩埚移动的速度大于或等于0.001mm/h且小于或等于0.1mm/h。

此时，可在0.001mm/h～0.1mm/h的速度范围内控制感应线圈移动，实现晶体生长过程中的温场持续稳定。

其中，利用本申请实施例的晶体生长方法生长的晶体可包括YAG，YVO₄，LSO，LYSO，RGBS，BGO，GAGG，LiNbO₃，LiTaO₃等，但不限于此。

本申请实施例的晶体生长方法，在使用提拉法生长晶体的过程中，控制感应线圈相对坩埚向下移动，能够平稳地调整金属坩埚与感应线圈的相对位置，以调整坩埚内熔体液面上方的温度变化，并控制感应线圈相对坩埚向下移动的过程中，按照不同的速度移动，使得坩埚内熔体液面在下降初始阶段以及下降到坩埚中部和底部时，晶体生长界面的温度梯度与初始状态都可以保持一致，从而适应在坩埚内不同位置的温度差变化，为晶体生长提供持续稳定的温场条件，避免在晶体生长过程中产生缺陷。利用本申请实施例的方法生长出来的晶体毛坯完整通透，内部无明显的包裹物、云层、气泡等缺陷，极大地提高了毛坯的良品率和材料利用率，从而降低了相关产品的成本。

参见图4所示，本申请实施例还提供了一种晶体生长设备，包括：

生长炉41，所述生长炉41内具有生长炉腔411；

坩埚43，设置于所述生长炉腔411内，所述坩埚43内可盛放晶体原料；

感应线圈44，设置于所述生长炉腔411内，且围绕在所述坩埚43外部；

感应线圈驱动机构45，与所述感应线圈44连接，可在晶体生长的过程中，驱动所述感应线圈44相对所述坩埚43按照不同的速度向下移动。

本申请实施例的晶体生长设备，为感应线圈44提供了驱动机构，可在晶体生长的过程中，驱动所述感应线圈44相对坩埚43按照不同的速度向下移动，从而平稳地调整坩埚43与感应线圈44的相对位置，达到调整坩埚43内熔体液面上方的温度变化的目的，使得坩埚43内熔体液面在下降初始阶段以及下降到坩埚43中部和底部时，晶体生长界面的温度梯度与初始状态都可以保持一致，从而适应在坩埚43内不同位置的温度差变化，为晶体生长提供持续稳定的温场条件，避免在晶体生长过程中产生缺陷。利用本申请实施例的设备生长出来的晶体毛坯完整通透，内部无明显的包裹物、云层、气泡等缺陷，极大地提高了毛坯的良品率和材料利用率，从而降低了相关产品的成本。

可选的，所述感应线圈驱动机构45包括：支架451、微动平台452和运动机构453；

所述支架451设置于所述感应线圈44下方，一端与所述感应线圈44连接，另一端穿过所述生长炉41底部与所述微动平台452连接；其中，所述生长炉41底部设置有供所述支架451穿过的开口；

所述微动平台452设置于所述生长炉41下方，一侧与所述支架451连接，另一侧与所述运动机构453连接；

所述运动机构453设置于所述微动平台452下方，可带动所述微动平台452移动，所述微动平台452移动时，可带动所述支架451及与所述支架451连接的所述感应线圈44移动。

此时，如图5所示，当运动机构453运动时，带动微动平台452同时运动，感应线圈44也随之移动，从而可利用运动机构453驱动感应线圈44随着液面的下降，按照不同的速度相对坩埚43向下移动，从而适应在坩埚43内不同位置的温度差变化，使得坩埚43内熔体液面在下降初始阶段以及下降到坩埚43中部和底部时，都能保持晶体生长所需的温度梯度，避免在晶体生长过程中产生缺陷。

其中，可控制运动机构453带动感应线圈44相对坩埚43向下移动的过程中，按照速度逐渐增加的趋势移动，以为晶体生长提供持续稳定的温场环境。相关实施方式可参见晶体生长方法实施例部分的描述，此处不再赘述。

其中，微动平台452的移动速度可设定为大于或等于0.001mm/h且小于或等于0.1mm/h，从而在0.001mm/h～0.1mm/h的速度范围内控制感应线圈44移动，实现晶体生长过程中的温场持续稳定。且微动平台452可承载一定的重量，以支撑支架451和感应线圈44。

可选的，所述运动机构453与所述微动平台452之间通过传动机构454连接。

此时，运动机构453可通过传动机构454带动微动平台452及感应线圈44移动。

可选的，所述晶体生长设备还包括：

保温炉膛42，设置于所述生长炉腔411内，所述坩埚43设置于所述保温炉膛42内，且所述感应线圈44围绕在所述保温炉膛42外部。

此时，保温炉膛42固定于生长炉腔411内，可起到隔热保温的作用。坩埚43放置于保温炉膛42内，它是晶体生长炉41的发热元件，也是晶体原料的承装容器。感应线圈44位于保温炉膛外部，固定连接与支架上，可相对坩埚向43下移动。

可选的，所述保温炉膛42内预设位置设置有固定结构，所述坩埚43通过所述固定结构固定于所述保温炉膛42内。

此时，坩埚43放置于保温炉膛42内固定位置，在晶体生长过程中保持稳定，以避免产生晃动影响晶体生长质量。

可选的，所述坩埚43为金属坩埚。

此时，金属坩埚在感应线圈44的磁场内能够产生涡流效应，以产生热量实现晶体生长。

下面对应用本申请实施例的晶体生长方法及生长设备的一晶体生长流程举例说明如下。流程包括如下步骤：

装炉：按照常规提拉法生长晶体的操作流程及结构布局进行装炉，不同的是感应线圈44需要固定连接于支架451上，而支架451则固定连接于微动平台452上，并确保运动过程中的稳定性。

化料：在感应线圈44内通入中频交变电流，坩埚43感应发热，逐步熔化原料并形成熔体；

引晶：将籽晶插入熔体中，缓慢提拉并调整熔体温度，从而使得熔体沿籽晶方向逐步析晶开始生长。

放肩：通过进一步调整熔体温度，加快晶体结晶速度，使得晶体直径逐步放大到设定值。

等径：当晶体进入到等径阶段后，熔体液面将开始出现明显下降，此时开始启动微动平台452，使其通过支架451带动感应线圈44按照速度逐渐增加的趋势下降，下降的速度范围在0.001mm/h～0.1mm/h，这样可缓解因液面下降导致的温度梯度变化，使得晶体生长条件保持稳定。

收尾：当晶体生长达到设定长度后，停止微动平台452的运动，调整熔体温度，减小晶体生长速率，使得毛坯直径缩小，直到脱离熔体。

降温：缓慢到室温后将晶体毛坯取出，将微动平台452恢复到初始位置待用。

应用本申请实施例的晶体生长方法及生长设备，在晶体进入等径阶段后，通过微动平台452控制感应线圈44按照速度逐渐增加的趋势下移，保证了在坩埚43内液面下降初始阶段以及液面下降到坩埚中部和底部时，都能保持晶体生长所需的温度梯度，为晶体生长提供持续稳定的温场条件，从而解决晶体内部的包裹物、云层、气泡等缺陷。上述流程生长出来的晶体毛坯完整通透，内部无明显缺陷，极大地提高了毛坯的良品率和材料利用率，从而降低了相关产品的成本。

需要说明的是，本申请实施例提供的晶体生长设备能够实现晶体生长方法实施例实现的各个过程，并能达到相同的技术效果，为避免重复，上述设备实施例中也不做赘述。

本申请实施例还提供了一种使用如上述实施例所述的晶体生长方法生长的晶体。

需要说明的是，本申请实施例提供的晶体，是利用晶体生长方法实施例提供的方法生长出来的晶体，能够达到晶体生长方法实施例相同的技术效果，为避免重复，上述晶体实施例不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (12)

1.一种晶体生长方法，其特征在于，包括：

在使用提拉法生长晶体的过程中，控制感应线圈相对坩埚向下移动，并控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照不同的速度移动。

2.根据权利要求1所述的晶体生长方法，其特征在于，控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照不同的速度移动的步骤包括：

控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照速度逐渐增加的趋势移动。

3.根据权利要求2所述的晶体生长方法，其特征在于，控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照速度逐渐增加的趋势移动的步骤包括：

控制所述感应线圈按照预设加速度进行匀加速运动。

4.根据权利要求2所述的晶体生长方法，其特征在于，控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动的过程中，按照速度逐渐增加的趋势移动的步骤包括：

当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间达到预设条件时，控制所述感应线圈的速度增加。

5.根据权利要求4所述的晶体生长方法，其特征在于，当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间达到预设条件时，控制所述感应线圈的速度增加的步骤包括：

当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间每增加预设阈值时，控制所述感应线圈的速度增加预设增量；或者

当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间达到目标区间时，控制所述感应线圈按照所述目标区间对应的速度进行移动，其中，预先将所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或时间划分为多个目标区间，每个目标区间对应不同的速度，且排列靠后的目标区间对应的速度大于排列靠前的目标区间对应的速度；或者

当所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或移动的时间达到目标区间时，控制所述感应线圈按照所述目标区间对应的加速度进行匀加速运动，其中预先将所述感应线圈相对所述坩埚移动的距离或时间划分为多个目标区间，每个目标区间对应不同的加速度，且排列靠后的目标区间对应的加速度大于排列靠前的目标区间对应的加速度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的晶体生长方法，其特征在于，在使用提拉法生长晶体的过程中，控制感应线圈相对坩埚向下移动的步骤包括：

当使用提拉法生长的晶体进入等径阶段后，控制所述感应线圈相对所述坩埚向下移动；

当所述晶体生长达到设定长度后，停止所述感应线圈的移动。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的晶体生长方法，其特征在于，所述感应线圈相对所述坩埚移动的速度大于或等于0.001mm/h且小于或等于0.1mm/h。

8.一种晶体生长设备，其特征在于，包括：

生长炉，所述生长炉内具有生长炉腔；

坩埚，设置于所述生长炉腔内，所述坩埚内可盛放晶体原料；

感应线圈，设置于所述生长炉腔内，且围绕在所述坩埚外部；

感应线圈驱动机构，与所述感应线圈连接，可在晶体生长的过程中，驱动所述感应线圈相对所述坩埚按照不同的速度向下移动。

9.根据权利要求8所述的晶体生长设备，其特征在于，所述感应线圈驱动机构包括：支架、微动平台和运动机构；

所述支架设置于所述感应线圈下方，一端与所述感应线圈连接，另一端穿过所述生长炉底部与所述微动平台连接；其中，所述生长炉底部设置有供所述支架穿过的开口；

所述微动平台设置于所述生长炉下方，一侧与所述支架连接，另一侧与所述运动机构连接；

所述运动机构设置于所述微动平台下方，可带动所述微动平台移动，所述微动平台移动时，可带动所述支架及与所述支架连接的所述感应线圈移动。

10.根据权利要求9所述的晶体生长设备，其特征在于，所述运动机构与所述微动平台之间通过传动机构连接。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的晶体生长设备，其特征在于，所述晶体生长设备还包括：

保温炉膛，设置于所述生长炉腔内，所述坩埚设置于所述保温炉膛内，且所述感应线圈围绕在所述保温炉膛外部。

12.一种使用如权利要求1至7中任一项所述的晶体生长方法生长的晶体。

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