CN202658264U - 一种具有叠加热场结构的晶体生长炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有叠加热场结构的晶体生长炉，包括坩埚和主加热器，所述坩埚顶部设有盖屏，底部通过支撑柱固定在腔体上，所述主加热器设在坩埚的外面，所述坩埚和主加热器外设有隔热屏，其中，所述坩埚的底部还设有辅助加热器。本实用新型提供的具有叠加热场结构的晶体生长炉，通过在坩埚的底部设置辅助加热器，在原料熔化阶段，主加热器和辅助加热器同时工作，当原料完全熔化趋于稳定状态后，晶颈、晶冠开始生长，在晶身开始生长的时候，主加热器的功率是缓慢降低的，而辅助加热器的功率的降低要滞后一些，两个加热器之间要有一定的温差，使坩埚顶部和底部形成一定的温度梯度，创造晶体生长的有利环境，从而减少提拉机构参与的时间，甚至省略提拉杆，减少提拉系统精度对晶体质量的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种晶体生长炉，尤其涉及一种具有叠加热场结构的晶体生长炉。
背景技术
现有的泡生法制备技术大部分都源于乌克兰，乌克兰的晶体生长设备一般都采用鼠笼式热区，这种结构温度均匀性好，但晶体生长的重复性差，最关键的问题就在于热区的温度均匀性和温度控制，无法形成晶体生长所需要的温度梯度分布，这使得晶体在结晶阶段所需要的温度条件难以满足。
请参见图1，现有的晶体生长炉包括坩埚7和加热器14，坩埚7顶部设有提拉杆13，底部通过支撑柱12固定在腔体上，加热器14设在坩埚7的外面；坩埚7上侧设有上隔热屏3，下侧设有下隔热屏11；坩埚7放在设有液态原料17的容器中，坩埚7内放置晶体16；提拉杆13外设有籽晶夹套15。蓝宝石晶体的生长周期一般为14-15天左右。加热器14一般为鼠笼式加热器，其功率是逐步提升的，从而防止晶体生长过程的温度变化太快，产生缺陷，影响晶体质量，温度都是很漫长的时间里缓慢提升的，所以加热器的温度均匀性要很好，坩埚底部和坩埚顶部的温度差很小，晶体在生长的过程中是需要一定的温度差来创造晶体结晶条件，但是鼠笼式加热器在功率降低的时候，温度也是同时降低，不容易形成有效的温度梯度分布。因此，现有结构是依靠提拉杆13牵引晶体16缓慢上升形成温度梯度，创造晶体生长条件。不但结构复杂，且控制困难，为了改善现有结构上的缺陷，有必要具有叠加热场结构的晶体生长炉。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有叠加热场结构的晶体生长炉，不需提拉就能够使坩埚顶部和底部形成一定的温度梯度，创造晶体生长的有利环境。
本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种具有叠加热场结构的晶体生长炉，包括坩埚和主加热器，所述坩埚顶部设有盖屏，底部通过支撑柱固定在腔体上，所述主加热器设在坩埚的外面，所述坩埚和主加热器外设有隔热屏，其中，所述坩埚的底部还设有辅助加热器。
上述的具有叠加热场结构的晶体生长炉，其中，所述辅助加热器位于主加热器的外面，所述隔热屏包括上隔热屏、下隔热屏和侧隔热屏，所述上隔热屏位于盖屏上方，所述下隔热屏位于辅助加热器的下方，所述侧隔热屏设在主加热器和辅助加热器的周围。
上述的具有叠加热场结构的晶体生长炉，其中，所述主加热器为鼠笼式电加热器。
上述的具有叠加热场结构的晶体生长炉，其中，所述辅助加热器为电热钨片或钨杆，所述钨片或钨杆通过水冷电极与输入电缆相连。
上述的具有叠加热场结构的晶体生长炉，其中，所述钨片或钨杆沿腔体轴向对称分布。
本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的具有叠加热场结构的晶体生长炉，通过在坩埚的底部设置辅助加热器，在原料熔化阶段，主加热器和辅助加热器同时工作，当原料完全熔化趋于稳定状态后，晶颈、晶冠开始生长，在晶身开始生长的时候，主加热器的功率是缓慢降低的，而辅助加热器的功率的降低要滞后一些，两个加热器之间要有一定得温差，使坩埚顶部和底部形成一定的温度梯度，创造晶体生长的有利环境，从而减少提拉机构参与的时间，甚至省略提拉杆，减少提拉系统精度对晶体质量的影响。
附图说明
图1为现有的晶体生长炉结构示意图；
图2为本实用新型具有叠加热场结构的晶体生长炉结构示意图。
图中：
1炉盖 2主加热器电极 3上隔热屏
4腔体 5盖屏 6主加热器
7坩埚 8侧隔热屏 9辅助加热器电极
10辅助加热器 11下隔热屏 12支撑柱
13提拉杆 14加热器 15籽晶夹套
16晶体 17液态原料
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
图2为本实用新型具有叠加热场结构的晶体生长炉结构示意图。
请参见图2，本实用新型提供的具有叠加热场结构的晶体生长炉包括坩埚7和主加热器6，坩埚7顶部设有盖屏5，底部通过支撑柱12固定在腔体4上，主加热器6设在坩埚7的外面，所述坩埚7和主加热器6外设有隔热屏，其中，坩埚7的底部还设有辅助加热器10。
本实用新型提供的具有叠加热场结构的晶体生长炉，其中，辅助加热器10位于主加热器6的外面，所述隔热屏包括上隔热屏3、下隔热屏11和侧隔热屏8，上隔热屏3位于盖屏5上方，下隔热屏11位于辅助加热器10的下方，侧隔热屏8设在主加热器6和辅助加热器10的周围。
上述的具有叠加热场结构的晶体生长炉，其中，主加热器6可选用鼠笼式电加热器，主加热器电极2可直接固定在炉盖1上；辅助加热器10优选电热钨片或钨杆，所述钨片或钨杆通过水冷电极与输入电缆相连。为了保证温度均匀性，所述钨片或钨杆沿腔体4轴向对称分布，辅助加热器电极9固定在腔体4上。
综上所述，本实用新型通过在坩埚7的底部设置辅助加热器10，在原料熔化阶段，主加热器6和辅助加热器10同时工作，当原料完全熔化趋于稳定状态后，晶颈、晶冠开始生长，在晶身开始生长的时候，主加热器6的功率是缓慢降低的，而辅助加热器10的功率的降低要滞后一些，两个加热器要有一定得温差，使坩埚7顶部和底部形成一定的温度梯度，创造晶体生长的有利环境，从而减少提拉机构参与的时间，甚至省略提拉杆，简化结构，减少提拉系统精度对晶体质量的影响。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (5)
1.一种具有叠加热场结构的晶体生长炉，包括坩埚（7）和主加热器（6），所述坩埚（7）顶部设有盖屏（5），底部通过支撑柱（12）固定在腔体（4）上，所述主加热器（6）设在坩埚（7）的外面，所述坩埚（7）和主加热器（6）外设有隔热屏，其特征在于，所述坩埚（7）的底部还设有辅助加热器（10）。
2.如权利要求1所述的具有叠加热场结构的晶体生长炉，其特征在于，所述辅助加热器（10）位于主加热器（6）的外面，所述隔热屏包括上隔热屏（3）、下隔热屏（11）和侧隔热屏（8），所述上隔热屏（3）位于盖屏（5）上方，所述下隔热屏（11）位于辅助加热器（10）的下方，所述侧隔热屏（8）设在主加热器（6）和辅助加热器（10）的周围。
3.如权利要求1或2所述的具有叠加热场结构的晶体生长炉，其特征在于，所述主加热器（6）为鼠笼式电加热器。
4.如权利要求1或2所述的具有叠加热场结构的晶体生长炉，其特征在于，所述辅助加热器（10）为电热钨片或钨杆，所述钨片或钨杆通过水冷电极与输入电缆相连。
5.如权利要求4所述的具有叠加热场结构的晶体生长炉，其特征在于，所述钨片或钨杆沿腔体（4）轴向对称分布。
Priority Applications (1)
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| CN 201220297683 CN202658264U (zh) | 2012-06-25 | 2012-06-25 | 一种具有叠加热场结构的晶体生长炉 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN202658264U true CN202658264U (zh) | 2013-01-09 |
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Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106222747A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-14 | 天通银厦新材料有限公司 | 一种蓝宝石单晶炉 |
| CN106868584A (zh) * | 2015-12-10 | 2017-06-20 | 有研半导体材料有限公司 | 一种单晶炉用电阻加热器及使用该电阻加热器制备硅单晶的方法 |
| CN107916454A (zh) * | 2016-09-14 | 2018-04-17 | 苏州奥趋光电技术有限公司 | 一种用于氮化铝晶体生长炉的热场 |
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2012
- 2012-06-25 CN CN 201220297683 patent/CN202658264U/zh not_active Expired - Lifetime
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