一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置製造方法
2023-05-30 20:35:06 2
一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置，在爐體上設有電極，一發熱體位於爐體內的坩堝與反射屏之間，發熱體的兩極與電極連接，發熱體整體呈鼠籠狀結構安裝在爐體坩堝與反射屏之間。在高真空環境下，發熱體由電機通電發熱，對藍寶石晶體生長加熱溫度控制調節，加熱坩堝內純度≥99.995％的高純氧化鋁原料，在2050℃條件下使之熔化，利用反射屏平衡溫場，保持合適的溫度梯度，溫場梯度均衡，確保生長出的藍寶石晶體大尺寸，結構穩定；生長出的晶體純度≥99.995％；晶體位錯密度：＜1000/cm2；晶體x射線雙晶搖擺曲線半高寬＜20」；可作LED襯底材料。
【專利說明】一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置【技術領域】[0001]本發明涉及藍寶石晶體生長裝置，尤其涉及一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置。【背景技術】[0002]隨著LED照明產業的快速發展，藍寶石晶體襯底材料市場需求將迅速增長。由於藍寶石晶體的熔點高達2050°C，莫氏硬度為9，僅次於金剛石，因此晶體生長和加工技術難度很高，世界上只有極少數國家能製備出滿足襯底質量和尺寸要求的藍寶石晶體。[0003]目前藍寶石晶體的生長技術主要有火焰法、提拉法、導模法、熱交換法、泡生法、溫梯法和下降法生長技術。火焰法生長藍寶石晶體具有鑲嵌、氣泡等嚴重體缺陷，達不到光學質量的要求。提拉法生長藍寶石晶體具有熱應力大、位錯密度高，利用率不高的缺點；而熱交換法整個晶體生長階段通流動氦氣，而且對控溫裝置的精確度要求苛刻，因而成本很高。導模法生長藍寶石晶體的優點是可以根據實際需要生長不同形狀的晶體，但難以生長高光學質量的晶體。泡生法的生長效率很高，單根晶體的重量在30多公斤以上，晶體成本較低，晶體品質能達到光學級和基片級的要求，是目前LED藍寶石晶體的主流生長技術。
【發明內容】
[0004]為了解決現有技術中的不足，本發明提供了一種採用泡生法藍寶石晶體生長工藝，對晶體生長階段加熱調節控制精度高的藍寶石晶體生長爐加熱裝置。[0005]本發明採用如下技術方案:一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置，其特徵在於在爐體上設有電極，一發熱體位於爐體內的坩堝與反射屏之間，發熱體的兩極與電極連接。[0006]進一步地，發熱體整體呈鼠籠狀結構安裝在爐體坩堝與反射屏之間。[0007]本發明的有益效果是:在高真空環境下，發熱體由電機通電發熱，對藍寶石晶體生長加熱溫度控制調節，加熱坩堝內純度>99.995%的高純氧化鋁原料，在2050°C條件下使之熔化，利用反射屏平衡溫場，保持合適的溫度梯度，溫場梯度均衡，確保生長出的藍寶石晶體大尺寸，結構穩定；生長出的晶體純度<99.995% ;晶體位錯密度:<1000/cm2 ;晶體X射線雙晶搖擺曲線半高寬<20」 ;可作LED襯底材料。【專利附圖】
【附圖說明】[0008]附圖1是本發明使用結構示意圖。[0009]附圖中:爐體1，剛玉墊2，固定盤3，下反射屏4，側反射屏5，發熱體6，上反射屏7，提拉支架8,提拉杆9,電極10, ?甘禍11，鶴棒12。【具體實施方式】[0010]下面結合附圖所示的實施例對本發明的技術方案作以下詳細描述:[0011]圖1所示，一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置包括發熱體6和電極10。在爐體I上設有電極10，一發熱體6位於爐體I內的坩堝11與反射屏之間，發熱體6的兩極與電極10連接，發熱體整體呈鼠籠狀結構安裝在爐體坩堝與反射屏之間。本發明在使用時，以爐體I中心位置為基準安裝剛玉墊2、在剛玉墊2上安裝側反射屏5，在側反射屏5內由下至上分別安裝固定盤3、下反射屏4、發熱體6，發熱體6與電極10連接。鎢棒12與固定盤3連接牢固，在鎢棒12上安放坩堝11。在爐體外安裝提拉支架8，在支架8上安裝提拉杆9，提拉杆與爐體中心位置重合。
[0012]在高真空環境下，電極10接通外接電源，發熱體6加電發熱，下反射屏4、側反射屏5、上反射屏7反射熱量，形成梯度均衡的熱場，坩堝11內的高純氧化鋁原料熔化，在合適的溫度梯度條件下，提拉杆9頂部的籽晶下種、放肩、等徑生長。在生長過程中，提拉支架8勻速向上帶動提拉杆運動，通過合理的控制，微量提拉獲得高質量的晶體。
[0013]以上實施例僅用以說明本發明而並非限制本發明所描述的技術方案；因此，儘管本說明書參照上述的各個實施例對本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換；而一切不脫離本發明的精神和範圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍中。
【權利要求】
1.一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置，其特徵在於:在爐體上設有電極，一發熱體位於爐體內的坩堝與反射屏之間，發熱體的兩極與電極連接。
2.根據權利要求1所 述的一種藍寶石晶體生長爐加熱裝置，其特徵在於:發熱體整體呈鼠籠狀結構安裝在爐體坩堝與反射屏之間。
【文檔編號】C30B17/00GK103572368SQ201210279549
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月8日 優先權日:2012年8月8日
【發明者】郭宏鶴, 何曉明, 胡暉, 施吉祥, 胡森, 金鑫 申請人:江蘇浩瀚藍寶石科技有限公司