一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置

摘要

本发明公开了一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置，将铼坩埚用铼支架从底部支撑，利用置于加热线圈中的支架托盘作为一个发热体来补偿支撑装置从坩埚底部导走的热量，避免了由于下支撑结构可能形成负温度梯度温场的可能性。同时由于铼支架的底部离坩埚和加热线圈很远，因而温度较低，可以直接和氧化铝保温接触，从而解决了坩埚的下支撑问题。在整个装置中氧化锆保温材料和铼没有接触，因而不会出现铼坩埚被氧化的问题。本装置主要用于高熔点大尺寸稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长。

主权项

一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置，其中倍半氧化物指RE₂O₃，RE=Sc、或Y、或La、或Lu、或Gd，或稀土离子RE'掺杂的RE': RE₂O₃，其中RE'=Ce³⁺、或Pr³⁺、或Nd³⁺、或Pm³⁺、或Sm³⁺、或Eu³⁺、或Tb³⁺、或Dy³⁺、或Ho³⁺、或Er³⁺、或Tm³⁺、或Yb³⁺，其特征在于：包括水平设置的第一氧化铝底座，第一氧化铝底座上叠设有第二氧化铝底座，第二氧化铝底座与第一氧化铝底座共中心轴，且第二氧化铝底座外径与第一氧化铝底座外径一致，第二氧化铝底座中心设有使第一氧化铝底座顶面中心露出的中心通孔；第二氧化铝底座上叠设有第一氧化锆保温层，第一氧化锆保温层与第二氧化铝底座共中心轴，第一氧化锆保温层外径与第二氧化铝底座外径一致，第一氧化锆保温层中心设有中心通孔，且第一氧化锆保温层中心通孔孔径小于第二氧化铝底座中心通孔孔径；第一氧化锆保温层上叠设有第二氧化锆保温层，第二氧化锆保温层与第一氧化锆保温层共中心轴，第二氧化锆保温层外径小于第一氧化锆保温层外径，第二氧化锆保温层中心设有中心通孔，且第二氧化锆保温层中心通孔孔径大于第二氧化铝底座中心通孔孔径；第二氧化锆保温层中心通孔中设有由铼支架支撑的铼坩埚，所述铼支架、铼坩埚分别与第二氧化锆保温层共中心轴，其中铼支架由铼底座、铼托盘、铼支撑杆构成，所述铼底座设置在第二氧化铝底座中心通孔内的第一氧化铝底座顶面中心，且第二氧化铝底座中心通孔孔径设计为大于或等于铼底座外径，第二氧化铝底座中心通孔高度大于铼底座高度，所述铼支撑杆下端连接在铼底座顶面中心，铼支撑杆竖直向上穿过第一氧化锆保温层中心通孔后伸入第二氧化锆保温层中心通孔内，且第一氧化锆保温层中心通孔孔径设计为大于铼支撑杆杆径，铼支撑杆上端在第二氧化锆保温层中心通孔内连接铼托盘底面中心，且铼支撑杆使铼托盘底面高度高于第一氧化锆保温层顶面高度，所述铼坩埚由铼托盘支撑，且铼坩埚外径与铼托盘外径一致并保持对齐，所述第二氧化锆保温层中心通孔孔径设计为大于铼坩埚外径，第二氧化锆保温层顶部高度设计为大于由铼支架支撑的铼坩埚顶部高度；第二氧化锆保温层上叠设有第三氧化锆保温层，第三氧化锆保温层与第二氧化锆保温层共中心轴，第三氧化锆保温层外径与第二氧化锆保温层外径一致，第三氧化锆保温层中心设有中心通孔，且第三氧化锆保温层中心通孔孔径与铼坩埚外径一致；第二氧化锆保温层外还套有石英筒，石英筒与第二氧化锆保温层共中心轴，石英筒下端置于第一氧化锆保温层上，石英筒的内径大于第二氧化锆保温层外径，石英筒的外径小于或等于第一氧化锆保温层的外径，石英筒的高度高于第二氧化锆保温层的高度，使石英筒上端向上延伸至套在部分第三氧化锆保温层外；石英筒外包围有加热线圈，加热线圈与石英筒共中心轴，加热线圈位置设计为使铼托盘、铼坩埚位于加热线圈内，且铼底座不在加热线圈中；第三氧化锆保温层上叠设有第四氧化锆保温层，第四氧化锆保温层与第三氧化锆保温层共中心轴，第四氧化锆保温层外径与第三氧化锆保温层外径一致，第四氧化锆保温层中心设有中心通孔，且第四氧化锆保温层中心通孔孔径小于第二氧化铝底座中心通孔孔径；第四氧化锆保温层上盖合有氧化铝盖子，氧化铝盖子与第四氧化锆保温层共中心轴，氧化铝盖子外径与第四氧化锆保温层外径一致，氧化铝盖子中心设有中心通孔，且氧化铝盖子中心通孔孔径与第四氧化锆保温层中心通孔孔径一致。