連接；籽晶夾頭組件911在不銹鋼桶90外側(cè)與籽晶夾頭組件911驅(qū)動(dòng)部傳動(dòng)連接。
[0035]本實(shí)用新型的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐還包括智能控制系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)包括電連接的中央處理器模塊7和電源模塊6，還包括與中央處理器模塊7與電連接的控制面板8電連接，中央處理器模塊7還分別與加熱器10和加熱籠組件99電連接，電源模塊6與電網(wǎng)5電連接。本實(shí)施例還包括光伏電池組件1，其包括高性能柔性光伏電池組件1、傳感器、渦輪蝸桿和推桿電機(jī)；而且光伏電池組件1通過(guò)光伏處理模塊2與電源模塊6電連接。也就是光伏電池組件1吸收太陽(yáng)能，并將其轉(zhuǎn)換成電能，傳輸給電源模塊6。
[0036]本實(shí)用新型還包括風(fēng)能系統(tǒng)3，風(fēng)能系統(tǒng)3通過(guò)逆變電源4與電源模塊6電連接，而電源模塊6還同時(shí)與電網(wǎng)5電連接。也就是本實(shí)用新型可以使用太陽(yáng)能、風(fēng)能以及電網(wǎng)5給藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐供電，從而節(jié)省了能源，也使藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐的能夠穩(wěn)定持續(xù)的工作，間接的保證了熱場(chǎng)內(nèi)的溫度，晶體生長(zhǎng)的溫度。
[0037]中央處理器模塊7還分別與籽晶夾頭組件911驅(qū)動(dòng)部、水系統(tǒng)14以及真空系統(tǒng)15電連接。因此本實(shí)用新型的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐能夠通過(guò)控制面板8方便的控制，提高了設(shè)備的智能性，也提高了生產(chǎn)效率。
[0038]本實(shí)用新型采用風(fēng)能與太陽(yáng)能發(fā)電，一部分使用多余的并網(wǎng)，雙加熱器，熱場(chǎng)外又加了加熱器；熱場(chǎng)模擬效果與實(shí)際效果基本一致，熱場(chǎng)溫度梯度基本一致你，本實(shí)用新型確保了長(zhǎng)晶爐密封良好及爐內(nèi)溫度的一致性及溫度梯度的一致性，再結(jié)合針對(duì)此藍(lán)寶石晶體爐工藝，節(jié)約了能耗，提高了保溫效果，提高了晶體質(zhì)量和晶體成品率，為企業(yè)節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，長(zhǎng)晶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，生產(chǎn)工藝優(yōu)化，生產(chǎn)效率高，適于大批量生產(chǎn)。
[0039]如圖4所示，一種藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐的長(zhǎng)晶工藝包括以下步驟:
[0040]A、準(zhǔn)備原料，準(zhǔn)備好純凈的三氧化二鋁原材料。
[0041]B、填料及架晶，填充純凈的三氧化二鋁原材料進(jìn)入鎢坩禍95內(nèi)，并將晶種架設(shè)在籽晶夾頭組件911的組件夾頭上。
[0042]C、抽真空，打開(kāi)真空系統(tǒng)15，使不銹鋼桶90內(nèi)真空。
[0043]D、加熱，操作控制面板8讓電源模塊6給加熱器10和加熱籠組件99提供電壓，使鎢筒92內(nèi)升溫。
[0044]E、原料熔化，原料熔化的臨界功率為501_505kw ;以500KG級(jí)藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐為例，原料熔化的功率為500KW。
[0045]在鎢筒92內(nèi)的功率為500KW時(shí)，通過(guò)觀察孔查看鎢坩禍95內(nèi)的原料融化情況。如鎢坩禍95內(nèi)原料保持原狀并無(wú)變動(dòng)，則說(shuō)明此時(shí)功率偏低還未達(dá)到化料功率。則操作控制面板8，使電源模塊6調(diào)整；將鎢筒92內(nèi)功率提高至502?505KW范圍內(nèi)，繼續(xù)觀察鎢坩禍95內(nèi)的化料情況。如鎢坩禍95內(nèi)原料開(kāi)始塌方，則說(shuō)明此時(shí)化料功率適合，注意觀察直至原料全部融化，鎢坩禍95內(nèi)原料成液體狀。通過(guò)觀察融化后的液面，液流線的流動(dòng)速度來(lái)判斷鎢筒92內(nèi)溫度的高低。
[0046]當(dāng)化料階段進(jìn)入到安定階段，通過(guò)安定階段來(lái)控制鎢筒92內(nèi)溫度，當(dāng)溫度達(dá)到達(dá)引晶溫度范圍2040±10°時(shí)，開(kāi)始引晶溫度。操作控制面板8，使其控制籽晶夾頭組件911工作，讓籽晶夾頭緩慢勻速下降至安全位置，籽晶夾頭緩慢勻速下降的安全位置為280±10m。準(zhǔn)備進(jìn)入熔接晶種過(guò)程。
[0047]F、熔接晶種:
[0048]1.在籽晶下降至安全位置后，慢慢將籽晶下降至液面；
[0049]2.在籽晶下降過(guò)程中如果爐內(nèi)溫度過(guò)高，籽晶離液面越近，溫度會(huì)越高，籽晶表面會(huì)融化，即烤籽晶；
[0050]3.如果遇到這種情況，將鎢筒92內(nèi)功率稍微下調(diào)一些，以致達(dá)到合適的溫度點(diǎn)，便于籽晶下降，接觸液面；
[0051]4.在籽晶接觸液面時(shí)，記錄下接觸液面的具體位置，以便引晶是做為參考位置；
[0052]5.將籽晶降至液面以下，再提出液面，如此幾個(gè)循環(huán)，達(dá)到洗晶的目的；
[0053]6.洗晶是為了將籽晶表面的揮發(fā)物洗干凈，以便將籽晶的溫度和一面的溫度到到一致;
[0054]7.在合適的溫度下，將籽晶下降至液面以下，讓液面隨著籽晶慢慢長(zhǎng)成固態(tài)形式；
[0055]8.在熔接晶種過(guò)程中，一定要按照操作流程的規(guī)范控制晶結(jié)的大小。
[0056]G、晶徑生長(zhǎng)
[0057]1.晶徑生長(zhǎng)是熔接晶種達(dá)到一定長(zhǎng)度后的一個(gè)操作步驟。
[0058]2.晶徑生長(zhǎng)是讓晶體慢慢變大，直徑在晶結(jié)的基礎(chǔ)上慢慢放大。
[0059]3.晶徑生長(zhǎng)時(shí)，要多注意提拉的速度和籽晶夾頭的轉(zhuǎn)速。
[0060]4.晶徑生長(zhǎng)初期晶體重量一般在5-10KG。
[0061]5.晶徑生長(zhǎng)中后期要注意每小時(shí)功率的降幅和其他各個(gè)重要參數(shù)。
[0062]6.晶徑生長(zhǎng)階段達(dá)到操作規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)后，晶體可以進(jìn)入生長(zhǎng)階段。
[0063]H、晶體生長(zhǎng)
[0064]1.晶體從晶徑生長(zhǎng)階段進(jìn)入生產(chǎn)階段；
[0065]2.在生產(chǎn)過(guò)程前期，晶體生產(chǎn)較慢，要多注意觀察，每小時(shí)做好重要參數(shù)記錄表格；
[0066]3.晶體生長(zhǎng)每小時(shí)的重量參照生產(chǎn)操作規(guī)范表格；
[0067]4.如晶體生長(zhǎng)過(guò)慢，可以通過(guò)增加功率降幅的方法來(lái)控制晶體生長(zhǎng)速度；
[0068]5.如晶體生長(zhǎng)過(guò)快，可以通過(guò)減少功率降幅的方法來(lái)控制晶體生長(zhǎng)速度；
[0069]6.如晶體產(chǎn)生粘鍋情況，可暫停工序來(lái)控制晶體生長(zhǎng)；
[0070]7.晶體進(jìn)入生長(zhǎng)后期，要注意提脫；
[0071]8.晶體生長(zhǎng)重量達(dá)到裝料重量后，可以基本判斷晶體生長(zhǎng)到達(dá)尾聲；
[0072]9.晶體重量一直不變，生長(zhǎng)曲線一直變化不大，籽晶桿拉速提高；
[0073]10.在上述參數(shù)操作過(guò)程中，晶體重量一直不變，晶體可進(jìn)入晶徑與鎢坩禍95分離階段。
[0074]1、晶徑與鎢坩禍95分離；
[0075]1.晶體生產(chǎn)完成后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入晶徑與鎢坩禍95分離階段；
[0076]2.晶徑與鎢坩禍95分離后過(guò)程中，要嚴(yán)格按照系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定值來(lái)操作；
[0077]3.多觀察晶體晶徑與鎢坩禍95分離時(shí)的情況；
[0078]4.晶徑與鎢坩禍95分離時(shí)要注意功率、時(shí)間、晶體的重量等重要參數(shù)；
[0079]5.晶徑與鎢坩禍95分離是消除晶體內(nèi)部應(yīng)力的一個(gè)階段，也是將晶體溫度慢慢下降的過(guò)程；
[0080]6.晶徑與鎢坩禍95分離功率達(dá)到0KW時(shí)，退火結(jié)束。
[0081]J、冷卻并取出晶體；
[0082]1.晶徑與坩禍分離結(jié)束后，將爐體內(nèi)氣壓放至大氣壓，打開(kāi)爐蓋，自然冷卻；
[0083]2.自然冷卻達(dá)到36h后，用紅外測(cè)溫槍檢測(cè)一下晶體表面的溫度；
[0084]3.確定晶體表面溫度在安全溫度以內(nèi)后，取出晶體；
[0085]4.將取出的晶體連同記錄表一起移交質(zhì)檢；
[0086]5.質(zhì)檢初步評(píng)定后，將成品晶體入庫(kù)。
[0087]以上所述本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同一種藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐熱場(chǎng)及設(shè)有該熱場(chǎng)的長(zhǎng)晶爐及其長(zhǎng)晶工藝結(jié)構(gòu)的改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐熱場(chǎng)，包括不銹鋼桶，所述不銹鋼桶內(nèi)設(shè)有鎢筒，所述鎢筒內(nèi)設(shè)有加熱籠組件，所述加熱籠組件內(nèi)設(shè)有坩禍，其特征在于，所述鎢筒內(nèi)的底部設(shè)有坩禍支架，所述坩禍安裝在所述坩禍支架上，所述坩禍支架與所述鎢筒內(nèi)壁之間設(shè)有下隔熱鉬屏；還包括籽晶夾頭組件，所述籽晶夾頭組件包括籽晶桿，所述籽晶桿懸掛在所述加熱籠組件內(nèi)，且所述籽晶桿伸入所述坩禍內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐熱場(chǎng)，其特征在于，所述下隔熱鉬屏上設(shè)有氧化鋯纖維底板。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐熱場(chǎng)，其特征在于，所述下隔熱鉬屏設(shè)有夾層，所述氧化鋯纖維底板固定在所述夾層內(nèi)。4.一種藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐，其特征在于，包括權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐熱場(chǎng)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐，其特征在于，所述藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐熱場(chǎng)的所述不銹鋼桶外側(cè)依次設(shè)有加熱器、保溫層、爐體內(nèi)殼和爐體外殼。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐，其特征在于，所述保溫層選用氧化鋯材質(zhì)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐，其特征在于，還包括智能控制系統(tǒng)，所述智能控制系統(tǒng)包括電連接的中央處理器模塊和電源模塊，還包括與所述中央處理器模塊電連接的控制面板，所述中央處理器模塊還分別與所述加熱器和所述藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐的所述加熱籠組件電連接，所述電源模塊與電網(wǎng)電連接，其特征在于，所述智能控制系統(tǒng)還包括光伏電池組件，所述光伏電池組件通過(guò)光伏處理模塊與所述電源模塊電連接。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐，還包括智能控制系統(tǒng)，所述智能控制系統(tǒng)包括電連接的中央處理器模塊和電源模塊，還包括與所述中央處理器模塊電連接的控制面板，所述中央處理器模塊還分別與所述加熱器和所述藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐的所述加熱籠組件電連接，所述電源模塊與電網(wǎng)電連接，其特征在于，所述智能控制系統(tǒng)還包括風(fēng)能系統(tǒng)，所述風(fēng)能系統(tǒng)通過(guò)逆變電源與所述電源模塊電連接。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐，其特征在于，還包括與所述中央處理器模塊電連接的籽晶夾頭組件驅(qū)動(dòng)部，所述籽晶夾頭組件驅(qū)動(dòng)部與所述籽晶夾頭組件傳動(dòng)連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐熱場(chǎng)及設(shè)有該熱場(chǎng)的長(zhǎng)晶爐，其中藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐熱場(chǎng)的鎢筒的坩堝被坩堝支架支撐設(shè)置，因坩堝支架與鎢筒之間設(shè)有下隔熱鉬屏，下隔熱鉬屏上設(shè)有氧化鋯纖維板，使熱場(chǎng)的溫度梯度一致。還包括籽晶夾頭組件，該籽晶夾頭組件的籽晶桿懸掛在加熱籠組件內(nèi)，并伸入坩堝內(nèi)，使籽晶的提拉時(shí)也能夠保持熱場(chǎng)的密封性，也保證了溫度梯度的一致性。溫度梯度良好使晶體的質(zhì)量高，位錯(cuò)密度小，晶體晶界少、氣泡少。而藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐，因其設(shè)有本實(shí)用新型的熱場(chǎng)，使其能夠生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的晶體，因溫度梯度一致，使其生產(chǎn)效率高，能夠節(jié)省企業(yè)的成本。因此利用本實(shí)用新型的長(zhǎng)晶工藝，其生產(chǎn)出的晶體質(zhì)量和品率均提高了，節(jié)省了成本，提高了生產(chǎn)效率。
【IPC分類】C30B29/20, C30B35/00, C30B15/20
【公開(kāi)號(hào)】CN205011865
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520807780
【發(fā)明人】朱劍嘯, 吉愛(ài)華, 曲海峰, 侯乃生, 吉慕璇, 吉磊, 張志偉, 董俊杰
【申請(qǐng)人】吉愛(ài)華
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年10月16日