CN220468260U - 一种可控制晶体取向生长的高温成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，包括：取向炉，所述取向炉内设置有加热间，所述加热间内设置有物料夹具，所述物料夹具设置有多组，多组所述物料夹具间隔设置在所述加热间内顶面，各所述物料夹具用于夹取料管顶端，各所述料管底端外壁套设有加热炉，所述加热炉安装在提升支架组件上，所述提升支架组件用于调节所述加热炉在所述料管表面高度；用于降低现有通过加热控制晶体去取向生长设备的复杂程度，降低制造成本的同时，提高生产效率。

Description

一种可控制晶体取向生长的高温成型装置

技术领域

本实用新型涉及晶体取向生长的高温成型技术领域，具体为一种可控制晶体取向生长的高温成型装置。

背景技术

晶体生长的高温取向是指在高温条件下，控制晶体生长的方向和取向，晶体的取向是指晶体中晶格的特定方向相对于晶体基准方向的排列，通过在熔融晶体材料和衬底之间创建适当的温度梯度，可以控制晶体生长的方向和取向，温度梯度对晶体生长速度和取向产生影响，通过调整温度梯度的大小和方向，可以实现所需的晶体取向；

目前提高半导体材料的性能参数成为了一个重点的发展方向，而相应的增加半导体材料晶体的取向度就是其中的一个方向，但是目前的通过加热控制晶体取向生长的设备结构复杂，制造成本高；

如中国专利CN201581153U公开的一种装备轴向静磁场的真空晶体生长设备，包含炉体上盖立式纵向炉体，立式纵向炉体由上盖板和下盖板部分密封，下盖板和通水冷却室相连:立式纵向炉体内部的加热电源由上盖板的铜接头引入，炉体内部上下区间的测温热电偶分别由上盖板、下盖板预留接头分别引出；炉体下部位与纵向炉体支架连接；立式纵可炉体底部位置与抽真空系统通过管路连接，抽真空系统由机械泵和油扩泵组成；

上述专利中的晶体生长设备机构复杂，制造成本高，晶体取向不好控制；

因此需要一种能够降低控制晶体取向生长设备复杂程度的高温成型装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，以解决上述背景技术中提出的目前的通过加热控制晶体取向生长的设备计够复杂制造成本高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，包括：取向炉，所述取向炉内设置有加热间，所述加热间内设置有物料夹具，所述物料夹具设置有多组，多组所述物料夹具间隔设置在所述加热间内顶面，各所述物料夹具用于夹取料管顶端，各所述料管底端外壁套设有加热炉，所述加热炉安装在提升支架组件上，所述提升支架组件用于调节所述加热炉在所述料管表面高度。

优选的，所述物料夹具间隔安装在安装板上，所述安装板与所述加热间内顶面间隔设置，所述安装板顶面两端通过安装杆连接所述加热间内顶面。

优选的，所述安装板表面间隔设置有多个第一通孔，各所述第一通孔顶面设置有夹具，所述料管穿过所述第一通孔并与所述夹具可拆卸连接。

优选的，所述提升支架组件包括支架板，所述支架板两侧端面均设置有滑块，所述滑块在滑轨内滑动设置，所述滑轨设置在所述加热间两侧内壁，所述滑轨长度方向竖直设置，所述支架板表面间隔设置有多个第二通孔，各所述第二通孔内活动设置所述料管，各所述加热炉分别设置在所述第二通孔顶面外侧。

优选的，所述提升支架组件还包括多个油压伸缩杆，各所述油压伸缩杆间隔设置在所述加热间内底面，各所述油压伸缩杆安装端连接所述加热间内底面，顶伸端连接所述支架板底面，所述油压伸缩杆用于调节所述支架板高度。

优选的，所述加热炉包括辐射管，所述辐射管内壁设置有电阻线圈，所述电阻线圈，所述辐射管底端端面连接所述支架板表面，所述辐射管底端端面圆心与所述第二通孔圆心重合。

优选的，所述夹具包括限位柱，所述限位柱顶面设置有锥形槽，所述限位柱底面设置有第三通孔，所述第三通孔与所述锥形槽槽底连通，所述锥形槽大直径端朝上设置，所述第三通孔连接所述第一通孔，所述锥形槽内设置有多个卡块，各所述卡块以所述第三通孔为圆心呈发散式设置，各所述卡块配合并在所述锥形槽内组成锥形结构，所述锥形结构顶端靠近所述锥形槽槽底设置，所述锥形结构大直径端靠近所述锥形槽大直径端设置；

所述安装板表面设置有多个驱动装置，各所述驱动装置设置在各所述第一通孔外侧，所述驱动装置与所述卡块配合，并用于调节各所述卡块组成的锥形结构在锥形槽内高度。

优选的，所述驱动装置包括螺纹管，各所述螺纹管分别设置在所述安装板表面，各所述螺纹管设置在所述限位柱外侧，所述螺纹管外壁螺纹连接有螺纹盖，所述螺纹盖的盖板中心设置有第四通孔，所述第四通孔用于穿过料管，所述螺纹盖与所述螺纹管配合，并用于通过螺纹盖的盖板驱动卡块移动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，包括：取向炉，所述取向炉内设置有加热间，所述加热间内设置有物料夹具，所述物料夹具设置有多组，多组所述物料夹具间隔设置在所述加热间内顶面，各所述物料夹具用于夹取料管顶端，各所述料管底端外壁套设有加热炉，所述加热炉安装在提升支架组件上，所述提升支架组件用于调节所述加热炉在所述料管表面高度。

上述实施例中，将料管顶端安装在物料夹具上，启动加热炉对各物料底部进行自下而上的加热，待料管底端融化后，启动提升支架，提升支架带动加热炉不断上升，使得加热炉依次自下而上将加热炉当前位置的料管加热至融化，待加热炉到达料管顶部时，关闭加热炉，实现对整根料管的自下而上的取向，设备结构简单，制造成本低，通过自下而上加热料管的方法，可以提高料管的材料性能，改善料管材料本身的取向度。

附图说明

图1为本实用新型的可控制晶体取向生长的高温成型装置结构示意图；

图2为本实用新型的安装板结构示意图；

图3为本实用新型的支架板结构示意图；

图4为本实用新型的加热炉结构示意图；

图5为本实用新型的螺纹盖安装示意图；

图6为本实用新型的限位柱结构示意图；

图7为本实用新型的卡块结构示意图。

图中：1、取向炉；2、加热间；3、加热炉；4、安装板；5、安装杆；6、第一通孔；7、夹具；8、料管；9、支架板；10、滑块；11、滑轨；12、第二通孔；13、油压伸缩杆；14、辐射管；15、电阻线圈；16、限位柱；17、第三通孔；18、锥形槽；19、卡块；20、螺纹管；21、螺纹盖；22、第四通孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

请参阅图1-7，本实用新型提供一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，包括：取向炉1，所述取向炉1内设置有加热间2，所述加热间2内设置有物料夹具7，所述物料夹具7设置有多组，多组所述物料夹具7间隔设置在所述加热间2内顶面，各所述物料夹具7用于夹取料管8顶端，各所述料管8底端外壁套设有加热炉3，所述加热炉3安装在提升支架组件上，所述提升支架组件用于调节所述加热炉3在所述料管8表面高度。

上述实施例中，将料管8顶端安装在物料夹具7上，启动加热炉3对各物料底部进行自下而上的加热，待料管8底端融化后，启动提升支架，提升支架带动加热炉3不断上升，使得加热炉3依次自下而上将加热炉3当前位置的料管8加热至融化，待加热炉3到达料管8顶部时，关闭加热炉3，实现对整根料管8的自下而上的取向，设备结构简单，制造成本低，通过自下而上加热料管8的方法，可以提高料管8的材料性能，改善料管8材料本身的取向度。

实施例二

请参阅图1-7，所述物料夹具7间隔安装在安装板4上，所述安装板4与所述加热间2内顶面间隔设置，所述安装板4顶面两端通过安装杆5连接所述加热间2内顶面。

所述安装板4表面间隔设置有多个第一通孔6，各所述第一通孔6顶面设置有夹具7，所述料管8穿过所述第一通孔6并与所述夹具7可拆卸连接。

所述提升支架组件包括支架板9，所述支架板9两侧端面均设置有滑块10，所述滑块10在滑轨11内滑动设置，所述滑轨11设置在所述加热间2两侧内壁，所述滑轨11长度方向竖直设置，所述支架板9表面间隔设置有多个第二通孔12，各所述第二通孔12内活动设置所述料管8，各所述加热炉3分别设置在所述第二通孔12顶面外侧。

所述提升支架组件还包括多个油压伸缩杆13，各所述油压伸缩杆13间隔设置在所述加热间2内底面，各所述油压伸缩杆13安装端连接所述加热间2内底面，顶伸端连接所述支架板9底面，所述油压伸缩杆13用于调节所述支架板9高度。

所述加热炉3包括辐射管14，所述辐射管14内壁设置有电阻线圈15，所述电阻线圈15，所述辐射管14底端端面连接所述支架板9表面，所述辐射管14底端端面圆心与所述第二通孔12圆心重合。

上述实施例中，将料管安装好后，启动加热间内的电阻线圈，电阻线圈发热后辐射管将热量辐射在料管的表面，对料管的底部进行加热至融化，待融化后启动油压伸缩杆，通过油压伸缩杆带动提升支架组件进行上升，从而使得加热炉能够不断的对料管进行自下而上的加热，使得料管自下而上依次融化取向。

实施例三

请参阅图1-7，所述夹具7包括限位柱16，所述限位柱16顶面设置有锥形槽18，所述限位柱16底面设置有第三通孔17，所述第三通孔17与所述锥形槽18槽底连通，所述锥形槽18大直径端朝上设置，所述第三通孔17连接所述第一通孔6，所述锥形槽18内设置有多个卡块19，各所述卡块19以所述第三通孔17为圆心呈发散式设置，各所述卡块19配合并在所述锥形槽18内组成锥形结构，所述锥形结构顶端靠近所述锥形槽18槽底设置，所述锥形结构大直径端靠近所述锥形槽18大直径端设置；

所述安装板4表面设置有多个驱动装置，各所述驱动装置设置在各所述第一通孔6外侧，所述驱动装置与所述卡块19配合，并用于调节各所述卡块19组成的锥形结构在锥形槽18内高度。

所述驱动装置包括螺纹管20，各所述螺纹管20分别设置在所述安装板4表面，各所述螺纹管20设置在所述限位柱16外侧，所述螺纹管20外壁螺纹连接有螺纹盖21，所述螺纹盖21的盖板中心设置有第四通孔22，所述第四通孔22用于穿过料管8，所述螺纹盖21与所述螺纹管20配合，并用于通过螺纹盖21的盖板驱动卡块19移动。

上述实施例中，当安装料管时，将料管从第一通孔穿过安装板，以及第三通孔，将多个卡块放置在锥形槽内，并在锥形槽内形成锥形结构，旋拧螺纹盖，使得螺纹盖向下移动，并推动各卡块在锥形槽内向第三通孔方向靠拢，在卡块向下移动时，卡块不断收拢，并对料管外壁进行卡设，从而提高了紧固力，避免料管在加热时震荡。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，其特征在于，包括：取向炉(1)，所述取向炉(1)内设置有加热间(2)，所述加热间(2)内设置有物料夹具(7)，所述物料夹具(7)设置有多组，多组所述物料夹具(7)间隔设置在所述加热间(2)内顶面，各所述物料夹具(7)用于夹取料管(8)顶端，各所述料管(8)底端外壁套设有加热炉(3)，所述加热炉(3)安装在提升支架组件上，所述提升支架组件用于调节所述加热炉(3)在所述料管(8)表面高度。

2.根据权利要求1所述的一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，其特征在于：所述物料夹具(7)间隔安装在安装板(4)上，所述安装板(4)与所述加热间(2)内顶面间隔设置，所述安装板(4)顶面两端通过安装杆(5)连接所述加热间(2)内顶面。

3.根据权利要求2所述的一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，其特征在于：所述安装板(4)表面间隔设置有多个第一通孔(6)，各所述第一通孔(6)顶面设置有夹具(7)，所述料管(8)穿过所述第一通孔(6)并与所述夹具(7)可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，其特征在于：所述提升支架组件包括支架板(9)，所述支架板(9)两侧端面均设置有滑块(10)，所述滑块(10)在滑轨(11)内滑动设置，所述滑轨(11)设置在所述加热间(2)两侧内壁，所述滑轨(11)长度方向竖直设置，所述支架板(9)表面间隔设置有多个第二通孔(12)，各所述第二通孔(12)内活动设置所述料管(8)，各所述加热炉(3)分别设置在所述第二通孔(12)顶面外侧。

5.根据权利要求4所述的一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，其特征在于：所述提升支架组件还包括多个油压伸缩杆(13)，各所述油压伸缩杆(13)间隔设置在所述加热间(2)内底面，各所述油压伸缩杆(13)安装端连接所述加热间(2)内底面，顶伸端连接所述支架板(9)底面，所述油压伸缩杆(13)用于调节所述支架板(9)高度。

6.根据权利要求5所述的一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，其特征在于：所述加热炉(3)包括辐射管(14)，所述辐射管(14)内壁设置有电阻线圈(15)，所述电阻线圈(15)、所述辐射管(14)底端端面连接所述支架板(9)表面，所述辐射管(14)底端端面圆心与所述第二通孔(12)圆心重合。

7.根据权利要求6所述的一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，其特征在于：所述夹具(7)包括限位柱(16)，所述限位柱(16)顶面设置有锥形槽(18)，所述限位柱(16)底面设置有第三通孔(17)，所述第三通孔(17)与所述锥形槽(18)槽底连通，所述锥形槽(18)大直径端朝上设置，所述第三通孔(17)连接所述第一通孔(6)，所述锥形槽(18)内设置有多个卡块(19)，各所述卡块(19)以所述第三通孔(17)为圆心呈发散式设置，各所述卡块(19)配合并在所述锥形槽(18)内组成锥形结构，所述锥形结构顶端靠近所述锥形槽(18)槽底设置，所述锥形结构大直径端靠近所述锥形槽(18)大直径端设置；

所述安装板(4)表面设置有多个驱动装置，各所述驱动装置设置在各所述第一通孔(6)外侧，所述驱动装置与所述卡块(19)配合，并用于调节各所述卡块(19)组成的锥形结构在锥形槽(18)内高度。

8.根据权利要求7所述的一种可控制晶体取向生长的高温成型装置，其特征在于：所述驱动装置包括螺纹管(20)，各所述螺纹管(20)分别设置在所述安装板(4)表面，各所述螺纹管(20)设置在所述限位柱(16)外侧，所述螺纹管(20)外壁螺纹连接有螺纹盖(21)，所述螺纹盖(21)的盖板中心设置有第四通孔(22)，所述第四通孔(22)用于穿过料管(8)，所述螺纹盖(21)与所述螺纹管(20)配合，并用于通过螺纹盖(21)的盖板驱动卡块(19)移动。