CN201506849U - 一种自称重系统提拉生长装置 - Google Patents

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Inventor
王冬
胡卫东
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Hefei Jiadong Technology Co., Ltd.
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Unioriental Optics Co Ltd
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Abstract

一种自称重系统提拉生长装置主要包括：生长炉、提拉机构和旋转机构，其中：旋转机构和提拉机构均电连接至控制柜，旋转机构设置在装有称重传感器的铝制吊兰上，称重传感器电连接至上述控制柜；控制柜电连接一分压器，且该分压器电连接至设置在生长炉内的热电偶，该热电偶电连接至温控仪，温控仪电连接至中频电源；中频电源连接感应线圈，感应线圈内套设金属坩埚；提拉机构是由电机和减速机控制上升和下降的平台；生长炉上方有两个观察孔。本实用新型可以简化生产工序，易于控制晶体外型。

Description

一种自称重系统提拉生长装置
技术领域
本实用新型涉及一种人工晶体生长装置，尤其涉及一种自称重系统提拉生长装置。
背景技术
提拉法是一种单晶生长的常用方法，广泛的用于半导体、激光等多种晶体的生长。
在现有技术中，一般是将构成晶体的原料放在坩埚中加热熔化，在熔体表面接籽晶提拉熔体，在温度受控条件下，使籽晶和熔体的交界面上不断进行原子或分子的重新排列，实现引晶、缩颈、放肩等径生长和提脱整个过程。温度是由温控智能仪表控制的。目前，生长晶体时的温度控制由技术人员人动控制，这就造成了温度控制不准确，晶体的等径部分生长不匀称，使其晶体变形，不能很好利用，严重时整个晶体内部质量低，不能满足需求。
现有的单晶生长装置均为封闭炉膛，并且没有称重自动控制系统，生长的过程中需要人工随时调节，其形状不易控制，晶体内部质量不理想。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种自称重系统提拉生长装置，以克服现有技术中存在的不足。
为实现上述目的，本实用新型提供的自称重系统提拉生长装置包括：
生长炉、提拉机构和旋转机构，所述生长炉具有一腔，所述腔设有开口；所述提拉机构设置于与所述开口相适配的位置以能够出/入所述生长炉；所述旋转机构于所述提拉机构传动连接以带动所述提拉机构旋转；
所述提拉机构和旋转机构电连接至控制柜；
所述旋转机构设置在装有称重传感器的铝制吊兰上，称重传感器电连接至上述控制柜；
控制柜电连接一分压器，且该分压器电连接至热电偶，该热电偶电连接至温控仪，温控仪电连接至中频电源。
其中，所述中频电源连接感应线圈，感应线圈内套设金属坩埚。
其中，所述提拉机构是由电机和减速机控制上升和下降的平台。
其中，所述生长炉上方有两个观察孔。
本实用新型可以简化生产工序，易于控制晶体外型。
附图说明
图1为本实用新型的电原理示意图。
图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
结合图1所示，对本实用新型的生长装置的电原理进行说明。
本实用新型的生长装置包括生长炉、中频电源、提拉机构和旋转机构，其中提拉机构和旋转机构均电连接至控制柜。
控制柜通过电阻电容分压器电连接至热电偶，热电偶电连接至温控仪，温控仪再电连接至中频电源。
工作时，上述旋转机构设置在装有称重传感器的铝制吊兰上，并且该称重传感器电连接至控制柜，将压力信号以0-10V的电压传输给控制柜。控制柜设置有理论增重值，与由称重传感器输入的实际增重测量值进行比对，得出一个毫伏值，然后经电阻电容分压器减压，通过热电偶输出一个毫伏值给温控仪。由温控仪给出0-10V电压给中频电源，从而控制中频电源的输出电压。
如图2所示，对本实用新型的生长装置结构进行进一步说明。
上述中频电源(1)在设备里起感应加热作用，通过感应线圈(2)直接在套设在其中的金属坩埚(3)上产生电子涡流，可达到50-1600℃的温度来加热熔化坩埚内原料。中频电源的接入电源为380伏的工业用电，通过整流输出的电压为0-240V，电流为0-50A，频率2.2KHz。
提拉机构(4)和旋转机构(5)、生长炉(6)在一个大的操作平台上，有严格的垂直和水平要求。提拉机构是一个上升和下降的平台，由图中未示的精密级大电机和减速机控制，其行程大约为500mm。旋转机构主要为精密级小电机(图中未示)，转数一般使用在9-15R/min。
结合图1和图2，上述提拉机构(4)、旋转机构(5)以及称重传感器(图中未显示)均电连接至控制柜(7)，并由控制柜通过如图1所示及上述电原理控制各机构的工作状态。控制柜将理论增重值与实际增重测量值进行比对，得出一个毫伏值，然后经电阻电容分压器减压，通过热电偶(8)输出一个毫伏值给温控仪，由温控仪给出0-10V电压给中频电源，中频电源电连接感应线圈，其中套设有金属坩埚，感应电圈直接在金属坩埚上产生电子涡流。这样，控制柜通过称重传感器传输给控制柜的信号调整输出给温控仪的电压，从而调整中频电源的输出电压，使感应线圈产生适当的涡流强度，实现对生长环境的调节。
本实用新型的生长装置中，上述提拉机构和旋转机构的电机可以均通过工控机(图中未示)进行控制，该工控机也与上述控制柜电连接。
生长炉由铝制炉套和石英管、保温材料(10)等组成。铝制炉套内通有循环水，用于降温。生长时通过进气口(11)向石英管内通满氮气(N2)来达到晶体的生长环境。生长炉上方有两个观察孔(12)，利于观察晶体的生长情况。
温控仪表，称重显示仪表，电机开关等都集成在控制柜上，便于操作人员观察各项指标。控制柜把各个仪表、电机与工控机连接起来，使工控机参与到控制中来。
采用上述生长装置生长出来的深紫外氟化镁晶体的优越性如下：
1.深紫外的透过率高，193nm处T＞93％
2.晶体内部质量好，内部散射点少，材料利用率高，有效材料利用率可以达到90％以上
3.可按照任意方向生长，方向跑偏角度小，控制在15分之内
4.抗激光损伤阈值高

Claims (4)

1.一种自称重系统提拉生长装置，其特征在于，包括：生长炉、提拉机构和旋转机构，所述生长炉具有一腔，所述腔设有开口；所述提拉机构设置于与所述开口相适配的位置以能够出/入所述生长炉；所述旋转机构与所述提拉机构传动连接以带动所述提拉机构旋转；
所述提拉机构和旋转机构电连接至控制柜；
所述旋转机构设置在装有称重传感器的铝制吊兰上，称重传感器电连接至上述控制柜；
控制柜电连接一分压器，且该分压器电连接至热电偶，该热电偶电连接至温控仪，温控仪电连接至中频电源。
2.如权利要求1所述的自称重系统提拉生长装置，其特征在于，所述中频电源连接感应线圈，感应线圈内套设金属坩埚。
3.如权利要求1所述的自称重系统提拉生长装置，其特征在于，所述提拉机构是由电机和减速机控制上升和下降的平台。
4.如权利要求1所述的自称重系统提拉生长装置，其特征在于，所述生长炉上方有两个观察孔。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102134739A (zh) * 2011-03-08 2011-07-27 宁夏日晶新能源装备股份有限公司 单晶炉自动引晶系统及方法
CN102691098A (zh) * 2012-05-30 2012-09-26 苏州晶昇光电科技有限公司 泡生法制备蓝宝石晶体的生长方法
WO2022160361A1 (zh) * 2021-01-28 2022-08-04 天通控股股份有限公司 一种压电晶体称重长晶装置及工作方法

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Assignor: Unioriental Optics Co., Ltd.

Contract record no.: 2012340000173

Denomination of utility model: Lifting and growing device for self-weighing system

Granted publication date: 20100616

License type: Exclusive License

Record date: 20120528

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HEFEI UNIORIENTAL OPTICS CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: UNIORIENTAL OPTICS CO., LTD.

Effective date: 20130104

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COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100027 CHAOYANG, BEIJING TO: 231202 HEFEI, ANHUI PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20130104

Address after: 231202 Anhui city of Hefei Province Economic and Technological Development Zone Pearl Plaza Building 3

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Address before: 100027 Beijing city Chaoyang District East Third Ring Road No. 2, room B908, Tianyuan port c

Patentee before: Unioriental Optics Co., Ltd.

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