一种泡生法蓝宝石晶体生长炉

摘要

一种泡生法蓝宝石晶体生长炉，属于晶体生长装置，克服使用现有泡生法装置需要人工干预完成放肩过程的问题。本发明包括炉体、坩埚、坩埚盖、炉盖和籽晶杆，炉体内敷设有侧壁保温层和底部保温层，围绕炉体内的坩埚设置有侧面加热器和底部加热器，并设置有侧反射屏、底部反射屏和上部反射屏；所述坩埚盖由顶部圆盘和下部圆柱连为一体构成，下部圆柱底端为内凹曲面；工作时，坩埚盖的内凹曲面与熔液接触，可以简化放肩过程，并抑制熔液自然对流和表面张力引起的流动。使用本发明，无需人工干预完成放肩过程，通过合理控制热场，能够把定向凝固过程与放肩过程统一起来，有效提高蓝宝石单晶的质量，并显著提高晶体成品率，降低生产成本。

主权项

一种泡生法蓝宝石晶体生长炉，包括炉体(1)、坩埚(2)、坩埚盖(3)、炉盖(4)和籽晶杆(5)；所述炉体(1)为底端封闭的筒体，环绕炉体内壁敷设有侧壁保温层(6)，炉体内底部敷设有底部保温层(7)；所述坩埚(2)为底端封闭的圆筒，坩埚(2)底部置于T字形支架(8)上，T字形支架(8)由平板和固连于平板底面中心的支杆构成，所述支杆垂直支撑于底部保温层(7)上，所述坩埚盖(3)具有中心通孔，覆盖于坩埚(2)顶端，所述炉盖(4)为圆盘形，具有出气孔道，炉盖底面敷设顶部保温层(9)；工作时炉盖(4)覆盖于所述炉体(1)的顶端，所述籽晶杆(5)上端穿过顶部保温层(9)及所述炉盖(4)的出气孔道，籽晶杆下端伸入所述坩埚盖(3)的中心通孔，籽晶杆下端面放有籽晶，籽晶接触熔体表面；其特征在于：所述坩埚盖(3)为旋转体，由顶部圆盘(3‑1)和下部圆柱(3‑2)同轴连为一体构成，所述顶部圆盘(3‑1)中心具有轴向贯穿顶部圆盘(3‑1)和下部圆柱(3‑2)的中心通孔(3‑1A)；下部圆柱(3‑2)与顶部圆盘(3‑1)连接部分具有环形凹槽(3‑2A)，下部圆柱(3‑2)的底端为内凹曲面(3‑2B)，所述内凹曲面(3‑2B)与该炉在无坩埚盖情况下生产的单晶蓝宝石晶锭顶部曲面形状一致，呈现光滑流线型；围绕所述坩埚，设置有侧面加热器(10)，其外形为圆筒形,通过支撑杆悬挂于顶部保温层(9)下部；在所述T字形支架(8)的平板下方围绕支杆设置底部加热器(11)，其外形为圆环形，通过支撑杆固定于T字形支架(8)的平板下部；所述侧面加热器(10)和所述侧壁保温层(6)之间设置有侧反射屏(12)，所述侧反射屏(12)为圆筒形，由5～10层同轴圆筒嵌套构成，通过支撑杆固定于侧壁保温层(6)内侧；所述底部加热器(11)和所述底部保温层(7)之间围绕支杆设置底部反射屏(13)，所述底部反射屏(13)为圆环形，由5层～10层同心圆环堆叠构成，通过支撑杆固定在底部保温层7上；所述坩埚盖(3)上部，围绕籽晶杆设置有上部反射屏(14)，所述上部反射屏(14)为圆环形，由5～10层同心圆环堆叠构成，通过支撑杆悬挂于顶部保温层(9)下；工作时，坩埚盖(3)的顶部圆盘(3‑1)搭在坩埚上面，作为支撑，并起到保温熔液的作用；下部圆柱(3‑2)底端的内凹曲面(3‑2B)与熔液接触，该内凹曲面可以简化放肩过程，同时起到抑制熔液自然对流和表面张力引起的流动的作用。