一種藍寶石單晶晶體長晶用真空爐的製作方法

2023-06-29 20:07:36 1

一種藍寶石單晶晶體長晶用真空爐的製作方法
【專利摘要】藍寶石單晶晶體長晶用真空爐涉及一種藍寶石單晶晶體長晶用真空爐。主要是為解決現有的藍寶石單晶晶體長晶用真空爐生產的單晶藍寶石切片時浪費大的問題而設計的。它包括爐體，爐體上有大爐蓋，電極裝在大爐蓋上，大爐蓋上有小爐蓋，單晶提拉機構裝在固定柱上，固定柱固定在地面基礎上，單晶提拉機構下面有單晶提拉杆，爐體內的坩堝置於坩堝託盤上，坩堝託盤置於託盤頂柱上，託盤頂柱立在爐底上，坩堝上方有坩堝蓋，坩堝蓋上面有上隔熱屏，坩堝外面有發熱體，發熱體與大爐蓋上的電極連接，發熱體的下面和四周有下隔熱屏和側隔熱屏，所述的坩堝、發熱體、側隔熱屏均為橢圓形偏平狀。優點是可生產出橢圓形偏平狀的藍寶石單晶體，切片時浪費少。
【專利說明】一種藍寶石單晶晶體長晶用真空爐

【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及一種藍寶石單晶晶體長晶用真空爐。

【背景技術】
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[0002]目前人工生產直徑超過10mm以上大尺寸、光學級藍寶石單晶的方法主要包括提拉法、泡生法、熱交換法，這些方法所生長的晶體形狀多為圓柱形、梨形，用戶使用時需根據要求將晶體坯料切割成各種不同的規格。
[0003]隨著科學技術的不斷發展，軍民兩用市場對藍寶石單晶的尺寸要求越來越大，例如一些紅外窗口片的尺寸已經超過400mm,即使民用的LED襯底片也向著8_12英寸方向發展。如果採用上述傳統提拉法、泡生法和熱交換法生長藍寶石單晶的設備，為了要獲得足夠大的藍寶石單晶窗口或襯底片，必須在三維空間上加大設備尺寸，然後將晶坯進行切割來獲得相應規格的窗口片、襯底片或其它形狀部件，在加工晶坯過程中，由於需要將並不規則的圓柱形(或梨形)晶坯加工成規則板狀部件，因此會產生大量的損耗。
[0004]綜上可見，為了獲得更大尺寸的窗口片或襯底片，確需要在三維空間上同時加大晶體的尺寸，這不但導致設備成本的增加，而且在晶體生長過程中需要消耗更多的電能來完成晶體的生長，同時在晶體加工過程中還會產生很大的材料損耗，所以損失浪費大。


【發明內容】

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[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種在對單晶藍寶石進行切片時，扔掉部分的體積小，浪費少，藍寶石利用率高的藍寶石單晶晶體長晶用真空爐。
[0006]上述目的是這樣實現的:它包括設有真空接口的爐體，爐體上有大爐蓋，電極裝在大爐蓋上，大爐蓋上裝有小爐蓋，單晶提拉機構裝在固定柱上，固定柱固定在地面基礎上，單晶提拉機構下面裝有單晶提拉杆，爐體內有坩堝，坩堝置於坩堝託盤上，坩堝託盤置於託盤頂柱上，託盤頂柱立在爐底上，坩堝的上方有坩堝蓋，坩堝蓋上面有上隔熱屏，坩堝的外面有發熱體，發熱體與大爐蓋上的電極連接，發熱體的下面和四周有下隔熱屏和側隔熱屏，其特徵是:所述的坩堝、發熱體、側隔熱屏均為橢圓形偏平狀。
[0007]本實用新型的優點是:由於藍寶石單晶晶體長晶用真空爐的坩堝、發熱體、側隔熱屏均為橢圓形偏平狀，所以可生產出橢圓形偏平狀的藍寶石單晶體。相對於目前的圓柱形或梨形晶體，該形態的晶體生長所消耗的電能可降低約30%，並且，用這種形狀的藍寶石單晶體切割同樣大小的窗口片時，加工損耗要比現有的圓柱形或梨形藍寶石晶體降低約50%。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0008]圖1是本實用新型的主視結構示意圖；
[0009]圖2是圖1的A-A視圖；
[0010]圖3是橢圓形扁平狀藍寶石單晶晶體與現有的圓柱形藍寶石單晶晶體切割時，浪費部分多少的對比。

【具體實施方式】
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[0011]參照圖1、2，它包括設有真空接口 15的爐體6，爐體上有大爐蓋5，電極4裝在大爐蓋上，大爐蓋上裝有小爐蓋3，單晶提拉機構I裝在固定柱13上，固定柱固定在地面基礎上，單晶提拉機構下面裝有單晶提拉杆2，爐體內有坩堝9，坩堝置於坩堝託盤10上，坩堝託盤置於託盤頂柱12上，託盤頂柱立在爐底上，坩堝的上方有坩堝蓋16，坩堝蓋上面有上隔熱屏14，坩堝的外面有發熱體8，發熱體與大爐蓋上的電極連接，發熱體的下面和四周有下隔熱屏11和側隔熱屏7，其特徵是:所述的坩堝、發熱體、側隔熱屏均為橢圓形偏平狀。
[0012]為了把問題說的更清楚，我們通過附圖3來展示一下，圖中A是用本實用新型生產出的橢圓形偏平狀藍寶石單晶晶體，B是現有的圓柱形藍寶石單晶晶體，C是切割得到的藍寶石單晶晶體窗口片，D是切割時用本實用新型生產出的橢圓形偏平狀藍寶石單晶晶體和現有的圓柱形藍寶石單晶晶體都要扔掉的部分，E是現有的圓柱形藍寶石單晶晶體比用本實用新型生產出的橢圓形偏平狀藍寶石單晶晶體多扔掉的部分。從展示圖圖3中可以看出，用本實用新型生產出的橢圓形型偏平狀藍寶石單晶晶體切割製作藍寶石單晶晶體切片可節省大量的藍寶石單晶晶體，而且可以提高加工效率；由於藍寶石單晶晶體特別昂貴，用於生產藍寶石單晶晶體的原材料由於其純度要求特別高，不僅奇缺而且昂貴，所以本實用新型在解決了人們長期生產的習慣性方式的同時，帶來了巨大的經濟效益和資源、人力、物力的節約。
【權利要求】
1.一種藍寶石單晶晶體長晶用真空爐，包括設有真空接口(15)的爐體(6)，爐體上有大爐蓋(5)，電極(4)裝在大爐蓋上，大爐蓋上裝有小爐蓋(3)，單晶提拉機構(I)裝在固定柱(13)上，固定柱固定在地面基礎上，單晶提拉機構下面裝有單晶提拉杆(2)，爐體內有坩堝(9)，坩堝置於坩堝託盤(10)上，坩堝託盤置於託盤頂柱(12)上，託盤頂柱立在爐底上，坩堝的上方有坩堝蓋(16)，坩堝蓋上面有上隔熱屏(14)，坩堝的外面有發熱體(8)，發熱體與大爐蓋上的電極連接，發熱體的下面和四周有下隔熱屏(11)和側隔熱屏(7)，其特徵是:所述的坩堝、發熱體、側隔熱屏均為橢圓形偏平狀。
【文檔編號】C30B29/20GK203960396SQ201420338049
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月14日 優先權日:2014年6月14日
【發明者】姚以力, 姚泰 申請人:姚以力