CN207047365U - 一种减少温梯的提拉法晶体生长温场结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，包括：坩埚、加热线圈、保温套、炉腔壳体和数个加热器，所述加热器、坩埚、加热线圈和保温套分别设置在炉腔壳体内，所述炉腔壳体内壁表面设置有保温层进行覆盖，所述坩埚设置在所述保温套中，所述加热线圈套设在所述保温套外侧而对坩埚进行加热，所述数个加热器分别设置在所述炉腔壳体的内壁与保温套的外壁之间。通过上述方式，本实用新型所述的减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，利用数个加热器来提升晶体向上提拉生长过程的环境温度，降低炉腔壳体内温度的梯度，温度波动较小，晶体生长与退火一次完成，大大减少了晶体开裂的问题，提升了产品合格率。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶体生长领域，特别是涉及一种减少温梯的提拉法晶体生长温场结构。
背景技术
目前，从熔体中生长晶体是制备晶体最常用的和最重要的一种方法。电子学、光学等现代技术应用中所需要的单晶材料，大部分是用熔体生长法制备的。例如：Sj，Ge，CaAs，GaP.LiNb03，Nd:YAG，Nd：Cr:GsGG.A1203、Ti:A1203、Ce：LYSO、CeYSO晶体块及晶体阵列等，以及某些碱金属和碱土金属的卤族化合物等，许多晶体早已进入不同规模的工业化生产。
工业化生产提高了晶体的生产效率，其中提拉法的基本原理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，在受控条件下，使籽晶和熔体在交界面上不断进行原子或分子的重新排列，随降温逐渐凝固而生长出单晶体。实际生产过程中，由于温度梯度大，晶体容易开裂，降低了成品率。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，降低温度梯度，减少晶体开裂问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，包括：坩埚、加热线圈、保温套、炉腔壳体和数个加热器，所述加热器、坩埚、加热线圈和保温套分别设置在炉腔壳体内，所述炉腔壳体内壁表面设置有保温层进行覆盖，所述坩埚设置在所述保温套中，所述加热线圈套设在所述保温套外侧而对坩埚进行加热，所述数个加热器分别设置在所述炉腔壳体的内壁与保温套的外壁之间。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述加热器包括数组阵列分布的电阻丝、热电偶或者硅钼棒。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述炉腔壳体内壁中设置有冷却水通道。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述炉腔壳体外侧设置有与冷却水通道相连接的进水管和出水管。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述加热器分别从炉腔壳体上部竖直向下延伸。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述保温套顶部中心位置设置有开口。
本实用新型的有益效果是：本实用新型指出的一种减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，利用数个加热器来提升晶体向上提拉生长过程的环境温度，降低炉腔壳体内温度的梯度，温度波动较小，晶体生长与退火一次完成，大大减少了晶体开裂的问题，提升了产品合格率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本实用新型一种减少温梯的提拉法晶体生长温场结构一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型实施例包括：
一种减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，包括：坩埚8、加热线圈7、保温套9、炉腔壳体1和数个加热器3，所述加热器3、坩埚8、加热线圈7和保温套9分别设置在炉腔壳体1内，所述炉腔壳体1内壁表面设置有保温层4进行覆盖，晶体生长时，炉腔壳体1的温度较高，而保温层4隔热保温的效果好，减少热量从炉腔壳体1的散发，降低能耗。
所述坩埚8设置在所述保温套9中，有利于坩埚8加热时的保温，所述加热线圈7套设在所述保温套9外侧而对坩埚8进行加热，所述数个加热器3分别设置在所述炉腔壳体1的内壁与保温套9的外壁之间，对整个温场进行温度均衡，尽量减少温度的梯度，避免晶体开裂问题，提高晶体利用率，降低生产成本。
所述炉腔壳体1内壁中设置有冷却水通道5，所述炉腔壳体1外侧设置有与冷却水通道5相连接的进水管2和出水管6，接入冷却水后，可以有效控制炉腔壳体1的表面温度，减少对周围车间环境温度的影响，有效避免操作者的烫伤问题，保温层4可以减少炉腔壳体1的温度，减少冷却水带走的热量，降低水冷却系统的能耗。
所述加热器3包括数组阵列分布的电阻丝、热电偶或者硅钼棒，加热效果好，晶体生长和退火工艺可以一次完成，也由于减少了纵向温度梯度的落差，因此，可以加大保温套9的高度，增加晶体生长提拉的行程，提高了生产效率。所述加热器3分别从炉腔壳体1上部竖直向下延伸，重点对坩埚8上方的空间进行温度均衡，使得晶体生长时的温度波动较小，减少纵向(垂直方向)的温度梯度差，使得晶体不易发生开裂现象。
所述保温套9只有顶部中心位置设置有开口10，使温场保持中心径向温度梯度对称性，方便晶体的提拉生产。
综上所述，本实用新型指出的一种减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，温场的温度波动小，有利于晶体的生长，减少了开裂问题，提升了产品合格率，降低了成本。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，其特征在于，包括：坩埚、加热线圈、保温套、炉腔壳体和数个加热器，所述加热器、坩埚、加热线圈和保温套分别设置在炉腔壳体内，所述炉腔壳体内壁表面设置有保温层进行覆盖，所述坩埚设置在所述保温套中，所述加热线圈套设在所述保温套外侧而对坩埚进行加热，所述数个加热器分别设置在所述炉腔壳体的内壁与保温套的外壁之间。
2.根据权利要求1所述的减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，其特征在于，所述加热器包括数组阵列分布的电阻丝、热电偶或者硅钼棒。
3.根据权利要求1所述的减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，其特征在于，所述炉腔壳体内壁中设置有冷却水通道。
4.根据权利要求3所述的减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，其特征在于，所述炉腔壳体外侧设置有与冷却水通道相连接的进水管和出水管。
5.根据权利要求1所述的减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，其特征在于，所述加热器分别从炉腔壳体上部竖直向下延伸。
6.根据权利要求1所述的减少温梯的提拉法晶体生长温场结构，其特征在于，所述保温套顶部中心位置设置有开口。
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