CN205821516U - 一种泡生法蓝宝石晶体生长籽晶夹结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了泡生法蓝宝石晶体生长籽晶夹结构，包括籽晶夹头和衬套，籽晶夹头具有与衬套相连的第一安装部，与籽晶相连接的第二安装部，以及设置在第一安装部和第二安装部之间的圆弧形过渡部；在第二安装部远离第一安装部一侧的端面上开设有用于安装籽晶的楔形燕尾槽。本实用新型通过衬套与籽晶杆螺纹连接，保证籽晶与籽晶杆的同心度，有利于引晶同时减少粘锅，同时燕尾槽能够很好的保证籽晶与籽晶夹头的相互作用力，防止脱扣，并可通过钨铼丝对籽晶和籽晶夹头进行捆绑，防止籽晶在燕尾槽内横向移动，造成籽晶断裂。此外，籽晶夹头为一体结构，中间通过圆角过渡，减小应力，防止籽晶夹断裂的发生。本实用新型结构简单，大大降低了生产成本。

Description

一种泡生法蓝宝石晶体生长籽晶夹结构

技术领域

本实用新型涉及熔体籽晶法单晶生长炉设备领域，尤其涉及一种泡生法蓝宝石晶体生长籽晶夹结构。

背景技术

蓝宝石单晶具有独特的晶格结构，优异的力学性能和热学性能，是各种光学元件、红外军事装置和高强度激光的窗口材料，普遍应用于蓝光半导体二极管LED和二极管LD的衬底材料，几乎遍及所有衬底领域。

泡生法是世界上公认的最适合生长大尺寸蓝宝石单晶的主流方法之一，将纯度为99.999％的高纯氧化铝原料放置在坩埚中加热至融化，调节炉温使坩埚内熔体上表面中心温度接近2050℃，下降籽晶杆，使籽晶杆接触熔体表面，在籽晶杆内冷却水的作用下，籽晶端部的熔体以籽晶为核心在轴向向下生长的同时在径向向四周生长，此过程称为引晶，通过引晶-扩肩-等径生长-收尾完成蓝宝石晶体的生长，引晶阶段十分重要，关系整个晶体的生长以及质量。籽晶与籽晶杆之间通过籽晶夹连接，现阶段的籽晶夹结构不仅易在高温下变形，断裂，或由于晶体质量较重使得籽晶和籽晶夹脱扣，长晶停止；而且籽晶与籽晶夹不同心，造成籽晶易断裂，引晶困难，易粘锅，影响引晶整个长晶过程及晶体质量。上述方法不仅造成能源的损耗，还会浪费宝贵的时间，影响生产的连续性，大大增加了生产成本。

实用新型内容

为克服上述问题，本实用新型提供一种泡生法蓝宝石晶体生长籽晶夹结构，解决现有结构易在高温下变形，断裂，或使得籽晶和籽晶夹脱扣，长晶停止；而且籽晶与籽晶夹不同心，造成籽晶易断裂，引晶困难，易粘锅的问题，且结构简单，大大降低生产成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种泡生法蓝宝石晶体生长籽晶夹结构，其包括用于安装籽晶的籽晶夹头，以及一端与籽晶杆相连、另一端与籽晶夹头相连接的衬套；所述籽晶夹头具有与衬套相连的第一安装部，与籽晶相连接的第二安装部，以及设置在第一安装部和第二安装部之间的圆弧形过渡部；第一安装部的直径小于第二安装部的直径，在第二安装部远离第一安装部一侧的端面上开设有用于安装籽晶的楔形燕尾槽。

作为本实用新型的进一步改进，为减小籽晶夹头应力，防止籽晶夹头开裂，燕尾槽的内侧壁与上端面的接触部设有倒角。

优选的，籽晶夹头下部分燕尾槽设置在籽晶夹头的中心位置，使得籽晶在整个引晶过程中都处于籽晶夹的中心。

优选的，第二安装部的外圆周面上设有若干个间隔布置的环形槽，可通过钨铼丝对籽晶和籽晶夹头进行捆绑，防止籽晶在燕尾槽内横向移动，造成籽晶断裂。

优选的，为了更好的保证散热和节约成本，衬套采用梯形结构设计，其上端面上设有与籽晶杆配合的第一螺纹结构，下端面上设有与籽晶夹头相配合的第二螺纹结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型由籽晶夹头、衬套通过螺纹连接组成，通过衬套与籽晶杆螺纹连接，保证籽晶与籽晶杆的同心度，有利于引晶同时减少粘锅。此外籽晶夹头上的燕尾槽能够很好的保证籽晶与籽晶夹头的相互作用力，防止脱扣，并可通过钨铼丝对籽晶和籽晶夹头进行捆绑，防止籽晶在燕尾槽内横向移动，造成籽晶断裂。除此之外，籽晶夹头为一体结构，中间通过圆角过渡，减小应力，减少高温变形，防止籽晶夹断裂的发生。本实用新型结构简单，大大降低了生产成本。

以下将结合附图说明和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为籽晶夹头的结构示意图。

图3为衬套的结构示意图。

具体实施方式

实施例，

一种泡生法蓝宝石晶体生长籽晶夹结构，包括用于安装籽晶的籽晶夹头1，以及一端与籽晶杆相连、另一端与籽晶夹头相连接的衬套2，籽晶夹头1和衬套2通过螺纹连接，衬套2上端面上设有与籽晶杆配合的第一螺纹结构3，下端面上设有与籽晶夹头1相配合的第二螺纹结构4。

籽晶夹头1由上下直径不等的圆柱形端面组成，其具有与衬套2相连的第一安装部5，与籽晶相连接的第二安装部6，以及设置在第一安装部5和第二安装部6之间的圆弧形过渡部7。第一安装部5的顶端设有与第二螺纹结构4相适配的螺纹8。

第一安装部5的直径小于第二安装部6的直径，在第二安装部6远离第一安装部5一侧的端面上开设有用于安装籽晶的楔形燕尾槽9，该燕尾槽9设置在籽晶夹头1的中心位置，在燕尾槽9的内侧壁与上端面的接触部设有倒角10。

第二安装部6的外圆周面上设有若干个间隔布置的环形槽11，可通过钨铼丝对籽晶和籽晶夹头进行捆绑，防止籽晶在燕尾槽内横向移动，造成籽晶断裂。

使用时，将籽晶夹头1上的螺纹8与衬套2上与之相匹配的第二螺纹结构4旋紧，将磨好与燕尾槽9相匹配的籽晶端面放入燕尾槽9中，用钨铼丝通过环形槽11固定籽晶，防止籽晶横向移动，然后通过衬套2上的第一螺纹结构3与籽晶杆相连接。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的范围进行限定，故在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种泡生法蓝宝石晶体生长籽晶夹结构，其特征在于：包括用于安装籽晶的籽晶夹头，以及一端与籽晶杆相连、另一端与籽晶夹头相连接的衬套；所述籽晶夹头具有与衬套相连的第一安装部，与籽晶相连接的第二安装部，以及设置在第一安装部和第二安装部之间的圆弧形过渡部；第一安装部的直径小于第二安装部的直径，在第二安装部远离第一安装部一侧的端面上开设有用于安装籽晶的楔形燕尾槽。

2.如权利要求1所述泡生法蓝宝石晶体生长籽晶夹结构，其特征在于：所述燕尾槽的内侧壁与上端面的接触部设有倒角。

3.如权利要求1所述泡生法蓝宝石晶体生长籽晶夹结构，其特征在于：所述燕尾槽设置在籽晶夹头的中心位置。

4.如权利要求1所述泡生法蓝宝石晶体生长籽晶夹结构，其特征在于：所述第二安装部的外圆周面上设有若干个间隔布置的环形槽。