坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置的製作方法

2023-05-21 00:09:21

專利名稱：坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種坩堝下部測溫儀實現溫度閉環輔助晶體生長裝置，屬於藍寶石單晶生長爐領域。
背景技術：
藍寶石是一種簡單配位型氧化物晶體。具有優異的光學性能、機械性能和化學穩定性，被廣泛的應用於民用航天、半導體襯底、紅外軍事裝置、衛星空間技術、高強度雷射的窗口材料等，同時晶體生長設備_單晶生長爐也隨之得到了飛速的發展。閉環控制是控制論的一個基本概念。溫度，指作為被控的溫度輸出以一定方式返回到作為控制的輸入端，並對輸入端施加控制影響的一種控制關係。在控制論中，溫度閉環通常指輸出端通過「旁鏈」溫度傳感器等方式回饋到輸入，所謂溫度閉環控制。輸出端回饋到輸入端並參與對輸出端再控制，這才是閉環控制的目的，這種目的是通過反饋來實現的。通常藍寶石晶體生長設備的監控裝置，包括爐體、溫場，爐體外壁設有視窗，內部安裝有溫場，溫場內設有坩堝。爐體斜上方安裝有對準視窗內坩堝的測溫儀，測溫儀連接溫度控制系統，溫度控制系統連接有電源。測溫儀、溫度控制系統、電源之間連接有接線，測溫儀為紅外測溫儀。通過採用紅外測溫儀將爐體內溫場的溫度輸出給溫度控制系統，並通過調整電源輸出功率，調整溫場的溫度，保證結晶界面的穩定性和晶體的完整性。

實用新型內容為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種實現坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置溫度控制系統閉環控制的坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置。本實用新型坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置，包括爐體，在所述爐體的上端設有上觀察窗，在所述爐體的下端設有下觀察窗；溫場，所述溫場設置在所述爐體內，所述溫場的一端與所述爐體的上端殼體連接；坩堝，所述坩堝設置在所述溫場內；坩堝軸，所述坩堝軸設置在所述爐體內，所述坩堝軸的一端與所述溫場連接，所述坩堝軸的另外一端與所述爐體的下端殼體連接；冷卻裝置，所述冷卻裝置設置在所述爐體下端外側；測溫座，所述測溫座設置在所述爐體的外側。所述測溫座分為上測溫儀座和下測溫儀座，所述上測溫儀座通過所述上觀察窗設置在所述爐體的上端；所述冷卻裝置通過所述下觀察窗設置在所述爐體的下端，所述下測溫儀座與所述冷卻裝置連接。所述上測溫儀座與所述爐體之間還設有0型密封圈及石英玻璃。下測溫儀座通過防塵轉片與所述冷卻裝置連接。所述坩堝軸為中空軸。所述測溫座內設有內螺紋，所述上測溫儀座和所述下測溫儀座的內螺紋相同。所述冷卻裝置為水冷套。本實用新型坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置通過採用紅外測溫儀將爐體內溫場的溫度輸出給溫度控制系統，並通過調整電源輸出功率，調整溫場的溫度，保證結晶界面的穩定性和晶體的完整性。
圖1為本實用新型坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置結構剖視圖；本實用新型坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置附圖中附圖標記說明1-上測溫儀座 2-爐體 3-溫場4-坩堝5-坩堝軸6-水冷套 7-下測溫儀座8-防塵轉片
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置作進一步詳細說明。如圖1所示，本實用新型坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置，包括溫場3及坩堝4，溫場3及坩堝4安裝在爐體2內部，坩堝4下部連接有坩堝軸5，支撐保持坩堝4在溫場3內的高度位置。坩堝軸5為中空軸，下端裝有水冷套6，有效防止溫場內部的熱量向下傳遞。 水冷套6下方設有受旋轉氣缸控制的防塵轉片8，隔離下觀察窗口與溫場3空間，防止揮發物的累積，影響測溫精度與準確度。上測溫儀座1與上部爐體2隔有石英玻璃與0型密封圈，保證真空密封性。上測溫儀座1與下測溫儀座7的連接尺寸一致，實現測溫儀座的互換性。本實用新型坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置通過採用紅外測溫儀將爐體內溫場的溫度輸出給溫度控制系統，並通過調整電源輸出功率，調整溫場的溫度，保證結晶界面的穩定性和晶體的完整性。以上已對本實用新型創造的較佳實施例進行了具體說明，但本實用新型創造並不限於實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明創造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的範圍內。
權利要求1.坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置，其特徵在於，包括爐體，在所述爐體的上端設有上觀察窗，在所述爐體的下端設有下觀察窗；溫場，所述溫場設置在所述爐體內，所述溫場的一端與所述爐體的上端殼體連接；坩堝，所述坩堝設置在所述溫場內；坩堝軸，所述坩堝軸設置在所述爐體內，所述坩堝軸的一端與所述溫場連接，所述坩堝軸的另外一端與所述爐體的下端殼體連接；冷卻裝置，所述冷卻裝置設置在所述爐體下端外側；測溫座，所述測溫座設置在所述爐體的外側。
2.根據權利要求1所述的坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置，其特徵在於，所述測溫座分為上測溫儀座和下測溫儀座，所述上測溫儀座通過所述上觀察窗設置在所述爐體的上端； 所述冷卻裝置通過所述下觀察窗設置在所述爐體的下端，所述下測溫儀座與所述冷卻裝置連接。
3.根據權利要求2所述的坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置，其特徵在於，所述上測溫儀座與所述爐體之間還設有0型密封圈及石英玻璃。
4.根據權利要求2所述的坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置，其特徵在於，下測溫儀座通過防塵轉片與所述冷卻裝置連接。
5.根據權利要求1所述的坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置，其特徵在於，所述坩堝軸為中空軸。
6.根據權利要求1或2所述的坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置，其特徵在於，所述測溫座內設有內螺紋，所述上測溫儀座和所述下測溫儀座的內螺紋相同。
7.根據權利要求1所述的坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置，其特徵在於，所述冷卻裝置為水冷套。
專利摘要本實用新型坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置，包括爐體，在所述爐體的上端設有上觀察窗，在所述爐體的下端設有下觀察窗；溫場，所述溫場設置在所述爐體內，所述溫場的一端與所述爐體的上端殼體連接；坩堝，所述坩堝設置在所述溫場內；坩堝軸，所述坩堝軸設置在所述爐體內，所述坩堝軸的一端與所述溫場連接，所述坩堝軸的另外一端與所述爐體的下端殼體連接；冷卻裝置，所述冷卻裝置設置在所述爐體下端外側；測溫座，所述測溫座設置在所述爐體的外側。本實用新型坩堝測溫儀輔助晶體生長裝置通過採用紅外測溫儀將爐體內溫場的溫度輸出給溫度控制系統，並通過調整電源輸出功率，調整溫場的溫度，保證結晶界面的穩定性和晶體的完整性。
文檔編號C30B29/20GK202220222SQ201120355959
公開日2012年5月16日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者呂立強 申請人:上海朗兆機電設備有限公司