CN1974882A - 一种多坩埚下降法单晶生长炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多坩埚下降法单晶生长炉，包括炉体和升降平台，炉体内设置有炉膛，升降平台上沿炉膛设置有1～15支坩埚套，坩埚套内设置有1～2个坩埚，炉膛包括高温区、生长区和低温区，特点是低温区的炉膛宽度是高温区的炉膛宽度的2倍，低温区炉口处设置有炉口宽度调节装置，优点在于通过调节炉口宽度调节装置可以改变高温区和低温区炉口宽度的比例，从而调节生长区内的温度梯度，可满足不同晶体生长对温度场的要求，是可同时生长1～30支不同的单晶的下降法晶体生长炉。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学晶体生长炉，尤其是涉及一种多坩埚下降法单晶生长炉。
背景技术
现有的光学晶体生长方法中，坩埚下降法是其中的主要方法之一。传统的单晶生长炉采用的是单个坩埚下降生长一支单晶，但是生长效率较低。1999年5月26日公告授权的94114075.X号中国发明专利公开了一种用坩埚下降法生长大尺寸、高质量、多根同时生长闪烁晶体钨酸铅(PWO)的新技术，可同时生长2根、4根或8根PWO晶体。但是该发明虽然突破了单个坩埚只能生长一支单晶的限制，却与原来所有的单晶生长炉一样仍存在如下局限：1、只能用于钨酸铅晶体的生长；2、不能满足规模化生产的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能生长不同晶体并且适用于规模化生产的多坩埚下降法单晶生长炉。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多坩埚下降法单晶生长炉，包括炉体和升降平台，所述的炉体内设置有炉膛，所述的升降平台上沿所述的炉膛设置有1～15支坩埚套，所述的坩埚套内设置有1～2个坩埚，所述的炉膛包括高温区、生长区和低温区，所述的低温区的炉膛宽度是所述的高温区的炉膛宽度的2倍，所述的低温区炉口处设置有炉口宽度调节装置。
所述的炉口宽度调节装置包括设置在所述的低温区炉口处的两块石棉板，所述的炉体上设置有导轨，所述的石棉板上设置有与所述的导轨配合的导轨槽，所述的石棉板上设置有同步驱动机构。
所述的炉口宽度调节装置调节的炉口宽度尺寸与所述的高温区的炉膛宽度之比为0.8～2.0。
所述的高温区的炉膛宽度为120～150mm。
所述的升降平台上可以设置有四维微调架，所述的坩埚套设置在所述的四维微调架上。
所述的坩埚套与所述的坩埚之间填充有氧化铝粉。
与现有技术相比，本发明的优点在于通过调节炉口宽度调节装置可以改变高温区和低温区炉口宽度的比例，从而调节生长区内的温度梯度，可满足不同晶体生长对温度场的要求；每个坩埚套竖直固定在有上下、左右、俯仰、方位微调的四维调整架上，可方便调节坩埚高低、水平位置和竖直度；而坩埚外用氧化铝粉填充压实，可以防止晶体生长过程中坩埚位置变动；本发明是可同时生长1～30支不同的单晶的下降法晶体生长炉。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明炉膛横截面的结构示意图；
图3为本发明四维调整架的结构示意图；
图4为本发明坩埚与坩埚套的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：一种多坩埚下降法单晶生长炉，包括采用摩根砖制成的炉体1和升降平台2，炉体1内设置有炉膛3，炉膛3包括高温区31、生长区33和低温区32，炉膛3的参数为：高温区31的炉膛高H1＝750mm；低温区32的炉膛高H2＝360 mm；生长区33的炉膛高H3＝60mm；高温区31的炉膛宽D1＝120mm；低温区32的炉膛宽D2＝160mm，整个炉膛长L＝1250mm，低温区32炉口处设置有两块石棉板4，炉体1上设置有导轨(图未显示)，石棉板4上设置有与导轨配合的导轨槽(图未显示)，石棉板4上设置有同步驱动机构(图未显示)可以使两侧的石棉板4同时开合，将石棉板4的开口宽度D3调整为150mm，升降平台2上沿炉膛3设置有15个四维微调架5，四维微调架5上设置有坩埚套6，每个坩埚套6内设置有2个坩埚7，坩埚套6与坩埚7之间用氧化铝粉8填充并压实，两支热端为Φ10×1250、冷端为Φ20×450的硅钼棒作为发热体9紧靠炉膛3水平设置，相邻坩埚套6(1、3、5、7、9、11、13、15号)内分别安装S型下热电偶，中间坩埚套6(8号)内安排一支上热电偶，上热电偶与下热电偶相距180mm，在炉膛3中央靠近发热体9附近安装控温热电偶，在其下方生长区内安装一支监测生长区温度的热电偶，共11支热电偶监控炉内各处温度。
在本实施例设计容积为30×30×400的矩形铂坩埚7，坩埚套6尺寸为60×95×250，装满原料的坩埚7分别靠近两发热体9，用氧化铝粉8填充并压实。将15个装坩埚7的坩埚套6安放在微调架5上，并固定在升降平台2上(见图5)。
升降平台2的可调行程范围为800mm，用手柄人工调节高低，通过离合器转换后，由调速马达带动齿轮下降，改变马达供电电压，下降速率每小时0～3mm连续可调。
两支硅钼棒串联后由输出电流400A的变压器供电，采用单相调压，最大供电电源功率为16千瓦。
晶体生长控制过程如下：测温热电偶进行冷端补偿后，送入厦门宇光温度巡检仪并连接到普及型台式电脑数据输入端，采用厂家提供的软件可实时显示各热电偶的温度。温控热电偶冷端补偿后连接到厦门宇光温度程控制仪后送入计算机，在电脑上编制温度控制程序后送回到仪表，由温控仪表执行温度控制程序，温度检测和控制精度均为±1℃。在电脑上编制马达速率控制程序，即可实现对晶体生长过程的全自动控制。包括数据表格和曲线均可实时显示和贮存或输出。数据采样速率可人工设定。在晶体生长过程中发生不正常温度变化影响晶体生长时，可以在电脑上查出温度不正常变化的时刻，将程序返回到出问题之前某时刻重新启动晶体生长程序，可避免温度不正常造成的晶体报废。
由此获得30×30×200的钨酸铅单晶。
实施例二：其它结构与实施例一相同，不同之处在于高温区31的炉膛宽D1＝120mm；低温区32的炉膛宽D2＝160mm，石棉板4的开口宽度D3为160mm，用于获得锗酸铋(BGO)晶体。
实施例三：其它结构与实施例一相同，不同之处在于高温区31的炉膛宽D1＝135mm；低温区32的炉膛宽D2＝270mm，石棉板4的开口宽度D3为270mm。
Claims (6)
1、一种多坩埚下降法单晶生长炉，包括炉体和升降平台，所述的炉体内设置有炉膛，所述的升降平台上沿所述的炉膛设置有1～15支坩埚套，所述的坩埚套内设置有1～2个坩埚，所述的炉膛包括高温区、生长区和低温区，其特征在于所述的低温区的炉膛宽度是所述的高温区的炉膛宽度的2倍，所述的低温区炉口处设置有炉口宽度调节装置。
2、如权利要求1所述的多坩埚下降法单晶生长炉，其特征在于所述的炉口宽度调节装置包括设置在所述的低温区炉口处的两块石棉板，所述的炉体上设置有导轨，所述的石棉板上设置有与所述的导轨配合的导轨槽，所述的石棉板上设置有同步驱动机构。
3、如权利要求1所述的多坩埚下降法单晶生长炉，其特征在于所述的炉口宽度调节装置调节的炉口宽度尺寸与所述的高温区的炉膛宽度之比为0.8～2.0。
4、如权利要求1所述的多坩埚下降法单晶生长炉，其特征在于所述的高温区的炉膛宽度为120～150mm。
5、如权利要求1所述的多坩埚下降法单晶生长炉，其特征在于所述的升降平台上设置有四维微调架，所述的坩埚套设置在所述的四维微调架上。
6、如权利要求1所述的多坩埚下降法单晶生长炉，其特征在于所述的坩埚套与所述的坩埚之间填充有氧化铝粉。
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Cited By (12)
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|---|---|---|---|---|
| CN101311332B (zh) * | 2008-04-10 | 2010-06-02 | 四川大学 | 结晶区温度梯度调节器与坩埚下降法单晶生长装置 |
| CN102677175A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-09-19 | 上海应用技术学院 | 一种砷化镓单晶的生长方法 |
| CN102828230A (zh) * | 2012-09-03 | 2012-12-19 | 上海硅酸盐研究所中试基地 | 下降法生长宽板状锗酸铋晶体的生长装置与方法 |
| CN104165898A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-11-26 | 共慧冶金设备科技(苏州)有限公司 | 大温度梯度布里奇曼炉 |
| CN104357906A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-02-18 | 江南大学 | 多坩埚三维蓝宝石单晶生长装置 |
| CN104651924A (zh) * | 2015-03-09 | 2015-05-27 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 管式生长炉 |
| CN105696072A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-06-22 | 常州亿晶光电科技有限公司 | 蓝宝石长晶炉 |
| CN106435730A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-02-22 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 多坩埚下降法制备氟化镁晶体的生长设备及其生长方法 |
| CN108660511A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-16 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种高温相偏硼酸钡晶体的制备方法 |
| CN109797428A (zh) * | 2019-02-12 | 2019-05-24 | 南京同溧晶体材料研究院有限公司 | 一种热交换法生长稀土离子掺杂的氟化物晶体用多孔石墨坩埚及其生长方法 |
| CN111074334A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-28 | 西安交通大学 | 一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置及方法 |
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101311332B (zh) * | 2008-04-10 | 2010-06-02 | 四川大学 | 结晶区温度梯度调节器与坩埚下降法单晶生长装置 |
| CN102677175A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-09-19 | 上海应用技术学院 | 一种砷化镓单晶的生长方法 |
| CN102828230B (zh) * | 2012-09-03 | 2015-10-28 | 上海硅酸盐研究所中试基地 | 下降法生长宽板状锗酸铋晶体的生长装置与方法 |
| CN102828230A (zh) * | 2012-09-03 | 2012-12-19 | 上海硅酸盐研究所中试基地 | 下降法生长宽板状锗酸铋晶体的生长装置与方法 |
| CN104165898A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-11-26 | 共慧冶金设备科技(苏州)有限公司 | 大温度梯度布里奇曼炉 |
| CN104357906A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-02-18 | 江南大学 | 多坩埚三维蓝宝石单晶生长装置 |
| CN104651924A (zh) * | 2015-03-09 | 2015-05-27 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 管式生长炉 |
| CN104651924B (zh) * | 2015-03-09 | 2017-06-06 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 管式生长炉 |
| CN105696072A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-06-22 | 常州亿晶光电科技有限公司 | 蓝宝石长晶炉 |
| CN106435730A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-02-22 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 多坩埚下降法制备氟化镁晶体的生长设备及其生长方法 |
| CN108660511A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-16 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种高温相偏硼酸钡晶体的制备方法 |
| CN109797428A (zh) * | 2019-02-12 | 2019-05-24 | 南京同溧晶体材料研究院有限公司 | 一种热交换法生长稀土离子掺杂的氟化物晶体用多孔石墨坩埚及其生长方法 |
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| CN111074334A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-28 | 西安交通大学 | 一种多坩埚晶体生长炉工位联动控制装置及方法 |
| CN114481328A (zh) * | 2020-10-26 | 2022-05-13 | 昆明物理研究所 | 一种碲锌镉籽晶的制备装置和方法 |
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