CN206635454U - 一种微下拉炉籽晶杆位置调节结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微下拉炉籽晶杆位置调节结构，包括机架、炉膛、籽晶杆、籽晶杆座、支撑板以及驱动机构；所述支撑板位于炉膛的下方，并与驱动机构相连，在支撑板上设有一XY轴移动平台，所述籽晶杆座安装于所述XY轴移动平台上，通过该XY轴移动平台能够在水平方向上调整籽晶杆座的位置；所述籽晶杆竖直设于籽晶杆座上，其下端与籽晶杆座固定连接，通过调节XY轴移动平台，能够使籽晶杆与炉膛底部的引晶孔正对。本实用新型结构简单，使用方便，能够晶体生长前和生长过程中对籽晶杆的位置进行调节，从而提高晶体的生长质量。

Description

一种微下拉炉籽晶杆位置调节结构

技术领域

本实用新型涉及晶体生长设备领域，尤其涉及一种微下拉炉籽晶杆位置调节结构。

背景技术

微下拉(Micro-Pulling-Down，μ-PD)法晶体生长炉是直接制备高质量纤维单晶的专业设备，可以实现直径达0.5-5mm、长度达1000mm、组分均匀的高质量纤维单晶。用该设备生长的纤维单晶是发展高效微型激光光源、高温探测装备、高分辨医学成像系统、新型光电器件等的关键材料。

微下拉晶体生长工艺如下，在坩埚中装入原料，通过中、高频感应加热电源将原料熔化，然后上升籽晶与坩埚接近，通过微下拉系统调整籽晶位置，调节功率控制熔体温度，形成稳定弯月面，获得给定形状的纤维单晶，接着在籽晶牵引下开始缓慢下拉，最后当纤维单晶生长到一定长度后拉脱固液界面，并降温，最终完成纤维单晶的制备。

在微下拉法晶体生长过程中，籽晶与坩埚的对中非常重要，引晶工艺由籽晶与坩埚底部的熔体液滴接触开始，籽晶与坩埚的对中程度基本决定了能否生长出晶体。若籽晶与坩埚偏离较大，生长出的晶体容易拉断，甚至可能无法引晶。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种微下拉炉籽晶杆位置调节结构，能够晶体生长前和生长过程中对籽晶杆的位置进行调节，从而提高晶体的生长质量。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种微下拉炉籽晶杆位置调节结构，包括机架、炉膛、籽晶杆、籽晶杆座、支撑板以及驱动机构；其中，所述炉膛安装于机架的上方，该炉膛的底部具有一引晶孔；所述支撑板位于炉膛的下方，并与驱动机构相连，通过该驱动机构能够带动支撑板上下移动；其特征在于：在支撑板上设有一XY轴移动平台，所述籽晶杆座安装于所述XY轴移动平台上，通过该XY轴移动平台能够在水平方向上调整籽晶杆座的位置；所述籽晶杆竖直设于籽晶杆座上，其下端与籽晶杆座固定连接，通过调节XY轴移动平台，能够使籽晶杆与炉膛底部的引晶孔正对。

进一步地，在籽晶杆上套设有一波纹管，所述波纹管的上端与炉膛固定连接，下端与籽晶杆座固定连接。

进一步地，所述驱动机构包括驱动电机、传动丝杆以及导轨；所述导轨竖直设于机架的一侧，在导轨上设有一滑块，所述支撑板通过一连接块与该滑块相连；在导轨的上方和下方分别水平设有一上安装板和下安装板，所述上安装板和下安装板分别与机架固定连接；所述驱动电机安装与上安装板上，其电机轴从上至下穿过上安装板后与传动丝杆的上端相连，该传动丝杆的下端穿过连接块后与下安装板转动相连，且传动丝杆能在驱动电机的带动下绕其轴心线转动；在传动丝杆上设有一丝杆螺母，所述丝杆螺母与连接块固定连接，从而使驱动电机能够带动支撑板沿导轨上下移动。这样，驱动机构整体结构简单，安装方便，并且在控制过程中稳定性好，可靠性高。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：结构简单，使用方便；籽晶杆座与XY轴移动平台相连，从而能够通过调节XY轴移动平台，使得籽晶杆座和籽晶杆在XY轴移动平台所在的水平面上进行前后左右移动，以实现调节籽晶杆前后左右移动的目的；不仅能够晶体生长前调解籽晶杆座和籽晶杆的位置，并且能够在生长过程中对籽晶杆的位置进行调节，使得籽晶杆与炉膛内的坩埚嘴能够准确对中，为生长出高质量晶体提供可靠保障；从而提高晶体的生长质量，进而提高晶体生长的成品率。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的侧视图。

图中：1—机架，2—炉膛，3—籽晶杆，4—籽晶杆座，5—支撑板，61—驱动电机，62—传动丝杆，63—导轨，64—滑块，7—XY轴移动平台，8—波纹管，9—连接块。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1、图2，一种微下拉炉籽晶杆位置调节结构，包括机架1、炉膛2、籽晶杆3、籽晶杆座4、支撑板5以及驱动机构。其中，所述炉膛2安装于机架1的上方，该炉膛2的底部具有一引晶孔。所述支撑板5位于炉膛2的下方，并与驱动机构相连，通过该驱动机构能够带动支撑板5上下移动。具体实施时，所述驱动机构包括驱动电机61、传动丝杆62以及导轨63。所述导轨63竖直设于机架1的一侧，在导轨63上设有一滑块64，所述支撑板5通过一连接块9与该滑块64相连。在导轨63的上方和下方分别水平设有一上安装板和下安装板，所述上安装板和下安装板分别与机架1固定连接；所述驱动电机61安装与上安装板上，其电机轴从上至下穿过上安装板后与传动丝杆62的上端相连，该传动丝杆62的下端穿过连接块9后与下安装板转动相连，且传动丝杆62能在驱动电机61的带动下绕其轴心线转动。在传动丝杆62上设有一丝杆螺母，所述丝杆螺母与连接块9固定连接，从而使驱动电机61能够带动支撑板5沿导轨63上下移动。这样，驱动机构整体结构简单，安装方便，并且在控制过程中稳定性好，可靠性高。为使晶体生长过程中的控制更加精确，所述驱动电机61采用步进电机。

在支撑板5上设有一XY轴移动平台7，所述籽晶杆座4安装于所述XY轴移动平台7上，通过该XY轴移动平台7能够在水平方向上调整籽晶杆座4的位置。所述籽晶杆3竖直设于籽晶杆座4上，其下端与籽晶杆座4固定连接，通过调节XY轴移动平台7，能够使籽晶杆3与炉膛2底部的引晶孔正对。籽晶杆座4与XY轴移动平台7相连，从而能够通过调节XY轴移动平台7，使得籽晶杆座4和籽晶杆3在XY轴移动平台7所在的水平面上进行前后左右移动，以实现调节籽晶杆3前后左右移动的目的；不仅能够晶体生长前调解籽晶杆座4和籽晶杆3的位置，并且能够在生长过程中对籽晶杆3的位置进行调节，使得籽晶杆3与炉膛2内的坩埚能够准确对中，为生长出高质量晶体提供可靠保障；从而提高晶体的生长质量。

在籽晶杆3上套设有一波纹管8，所述波纹管8的上端与炉膛2固定连接，下端与籽晶杆座4固定连接。所述波纹管8能够自由伸缩，将波纹管8套设在籽晶杆3外部，从而使炉膛2、波纹管8以及籽晶杆座4形成一个密闭的环境，以保障炉膛2能抽真空。

使用本装置进行调节时，在晶体生长之前，上升籽晶杆3，使籽晶与坩埚嘴接近，但不接触，观察籽晶与坩埚嘴是否对齐；若未对齐，则通过XY轴移动平台7前后左右移动籽晶杆3的位置，使籽晶杆3与坩埚对齐。

引晶生长钱，关闭炉膛2，抽真空，通氮气；在此过程中，气流的流动很容易引起坩埚的移动，此时，通过炉膛2上的观察窗观察籽晶杆3与坩埚嘴的相对位置，通过XY轴移动平台7前后左右移动籽晶杆3，使籽晶杆3与坩埚嘴对齐；然后开始引晶。在引晶生长过程中，实时观察籽晶杆3与坩埚嘴的相对位置，一旦籽晶杆3与坩埚嘴发生偏离，则及时通过XY轴移动平台7前后左右移动籽晶杆3的位置，使籽晶杆3与坩埚对齐，从而确保晶体生长的质量。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种微下拉炉籽晶杆位置调节结构，包括机架、炉膛、籽晶杆、籽晶杆座、支撑板以及驱动机构；其中，所述炉膛安装于机架的上方，该炉膛的底部具有一引晶孔；所述支撑板位于炉膛的下方，并与驱动机构相连，通过该驱动机构能够带动支撑板上下移动；其特征在于：在支撑板上设有一XY轴移动平台，所述籽晶杆座安装于所述XY轴移动平台上，通过该XY轴移动平台能够在水平方向上调整籽晶杆座的位置；所述籽晶杆竖直设于籽晶杆座上，其下端与籽晶杆座固定连接，通过调节XY轴移动平台，能够使籽晶杆与炉膛底部的引晶孔正对。

2.根据权利要求1所述的一种微下拉炉籽晶杆位置调节结构，其特征在于：在籽晶杆上套设有一波纹管，所述波纹管的上端与炉膛固定连接，下端与籽晶杆座固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种微下拉炉籽晶杆位置调节结构，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机、传动丝杆以及导轨；所述导轨竖直设于机架的一侧，在导轨上设有一滑块，所述支撑板通过一连接块与该滑块相连；在导轨的上方和下方分别水平设有一上安装板和下安装板，所述上安装板和下安装板分别与机架固定连接；所述驱动电机安装与上安装板上，其电机轴从上至下穿过上安装板后与传动丝杆的上端相连，该传动丝杆的下端穿过连接块后与下安装板转动相连，且传动丝杆能在驱动电机的带动下绕其轴心线转动；在传动丝杆上设有一丝杆螺母，所述丝杆螺母与连接块固定连接，从而使驱动电机能够带动支撑板沿导轨上下移动。