專利名稱：一種用于大尺寸藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)爐的鳥(niǎo)籠狀電阻發(fā)熱體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電阻發(fā)熱體，具體地說(shuō)是一種用于藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)爐的能夠形成適 合于藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)所需溫場(chǎng)條件的鳥(niǎo)籠狀電阻發(fā)熱體。
(二)
背景技術(shù)：
晶體生長(zhǎng)通常采用的加熱方式有射頻加熱、電子輻射加熱、電阻加熱、氣體燃燒加熱、 激光和電弧等方式。在選擇加熱方式時(shí)，既要考慮到所生長(zhǎng)晶體的物理化學(xué)性質(zhì)，又要考慮 晶體生長(zhǎng)的方式，例如焰熔法只能采用氣體燃燒的加熱方式，而電子輻射加熱只能在真空條 件下進(jìn)行?？傮w來(lái)說(shuō)加熱方式可以分為兩類無(wú)輻射加熱(如氣體火焰加熱、電阻加熱、等 離子加熱等)和輻射加熱(電子輻射、激光)。在各種加熱方式中，電阻加熱由于加工工藝簡(jiǎn) 單、易控制，以及工作穩(wěn)定而成為普遍使用的一種方法。對(duì)于電阻加熱，最基本的要求是高 溫使用條件下的穩(wěn)定性，否則溫度的波動(dòng)給晶體生長(zhǎng)的平衡系統(tǒng)帶來(lái)致命的影響，導(dǎo)致晶體 生長(zhǎng)的失敗。
常用的電阻式加熱體通常為上下開(kāi)口的圓柱形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)因上下端不封閉，制造工藝 簡(jiǎn)單而得到了廣泛應(yīng)用，但也因上下兩端無(wú)熱量供給而造成晶體生長(zhǎng)體系溫場(chǎng)的不均勻。
(三) 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可供冷心放肩微量提拉法制備大尺寸藍(lán)寶石，具備熱量 供給均勻，溫場(chǎng)分布均勻穩(wěn)定等特點(diǎn)的用于大尺寸藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)爐的鳥(niǎo)籠狀電阻發(fā)熱體。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括兩個(gè)銅半環(huán)、縱向鎢棒和橫向鎢棒，兩個(gè)銅半 環(huán)與單晶爐電極相連接，六組縱向鎢棒分別通過(guò)鉬螺栓固定在銅半環(huán)上，固定在同一個(gè)銅半 環(huán)上的鎢棒相互之間用兩組橫向鎢棒連接在一起，橫向鎢棒與縱向鎢棒通過(guò)鎢絲連接綁緊。
本實(shí)用新型還有這樣一些技術(shù)特征
1、 所述的兩個(gè)銅半環(huán)內(nèi)部設(shè)置有螺紋孔，銅半環(huán)內(nèi)徑為300~500mm;
2、 所述的六組縱向鎢棒采用金屬鎢制成，每組鎢棒數(shù)量為3 8根，直徑為4 8mm;
3、 所述的橫向鎢棒采用金屬鎢制成，每組鎢棒數(shù)量為2根，鎢棒直徑為4 8mm。 本實(shí)用新型是一種用于冷心放肩微量提拉法生長(zhǎng)大尺寸藍(lán)寶石的單晶爐的鳥(niǎo)籠狀發(fā)熱
體。該發(fā)熱體具有熱量供給均勻，溫場(chǎng)分布均勻穩(wěn)定等特點(diǎn)，而且其內(nèi)部溫度場(chǎng)分布為底部 溫度高于上端溫度，邊緣溫度高于中心溫度，非常適合于冷心放肩微量提拉法生長(zhǎng)大尺寸藍(lán) 寶石單晶。
本實(shí)用新型的有益效果在于
31. 本實(shí)用新型采用密集排布鳥(niǎo)籠式電阻加熱體，有利于溫場(chǎng)分布的均勻和穩(wěn)定，保證熱 量供給的均勻性。
2. 本實(shí)用新型采用金屬鎢做為加熱電阻，由于鎢的熔點(diǎn)高，高溫下?lián)]發(fā)很少，而且其揮 發(fā)物在抽真空時(shí)可以被抽至爐外，不會(huì)在晶體生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)入系統(tǒng)，對(duì)藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)影響 極小。
3. 由于加熱體底部鎢棒排列較上端密集，可有效保證單晶爐內(nèi)的溫度場(chǎng)分布為底部溫度 高于上端溫度，邊緣高于中心位置，從而獲得凸向熔體的固/液界面，從而保證了晶體生長(zhǎng)的 穩(wěn)定性。
4. 本實(shí)用新型加熱體采用六組鎢棒交叉密集排列，在實(shí)際晶體生長(zhǎng)中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)即使 在工作過(guò)程中有1~2根鉤棒發(fā)生斷裂，也不會(huì)對(duì)整個(gè)溫場(chǎng)造成很大影響，從而仍然能夠保證
大尺寸藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)的順利進(jìn)行。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)熱體設(shè)計(jì)即可得到生長(zhǎng)大尺寸藍(lán)寶石單 晶生長(zhǎng)爐的穩(wěn)定溫場(chǎng)分布，能夠提供生長(zhǎng)大尺寸藍(lán)寶石單晶所需的溫場(chǎng)條件。本實(shí)用新型成 本低廉、設(shè)備簡(jiǎn)單、易于推廣。


圖1為本實(shí)用新型的第一種具體實(shí)施方式
示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的第二種具體實(shí)施方式
示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型作更詳細(xì)的描述
實(shí)施例1:
結(jié)合圖l，本實(shí)施例包括兩個(gè)銅半環(huán)3、縱向鎢棒1和橫向鎢棒5，兩個(gè)銅半環(huán)與單晶爐
電極相連接，每組3根共六組直徑為4mm的縱向鎢棒1分別通過(guò)鉬螺栓2固定在兩個(gè)內(nèi)徑為
320mm的銅半環(huán)3 (銅半環(huán)通過(guò)螺栓4固定在單晶爐的電極上)上，固定在同一個(gè)銅半環(huán)上
的縱向鎢棒相互之間用兩組直徑為4mm的橫向鎢棒5連接在一起，橫向鎢棒5與縱向鎢棒1
通過(guò)鉤絲6連接綁緊。這種發(fā)熱體適合于于生長(zhǎng)直徑240mm的藍(lán)寶石單晶。 實(shí)施例2:
結(jié)合圖2，本實(shí)施例包括兩個(gè)銅半環(huán)3、縱向鎢棒1和橫向鎢棒5，兩個(gè)銅半環(huán)與單晶爐 電極相連接，每組4根共六組直徑為5mm的縱向鎢棒1分別通過(guò)鉬螺栓2固定在兩個(gè)內(nèi)徑為 420mm的銅半環(huán)3 (銅半環(huán)通過(guò)螺栓4固定在單晶爐的電極上)上，固定在同一個(gè)銅半環(huán)上 的縱向鎢棒相互之間用直徑為5mm的兩組橫向鎢棒5連接在一起，橫向與縱向鎢棒通過(guò)鎢絲 6連接綁緊。這種發(fā)熱體適合于于生長(zhǎng)直徑300mm的藍(lán)寶石單晶。
權(quán)利要求1、一種用于大尺寸藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)爐的鳥(niǎo)籠狀電阻發(fā)熱體，它包括兩個(gè)銅半環(huán)、縱向鎢棒和橫向鎢棒，其特征在于兩個(gè)銅半環(huán)與單晶爐電極相連接，六組縱向鎢棒分別通過(guò)鉬螺栓固定在銅半環(huán)上，固定在同一個(gè)銅半環(huán)上的鎢棒相互之間用兩組橫向鎢棒連接在一起，橫向鎢棒與縱向鎢棒通過(guò)鎢絲連接綁緊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大尺寸藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)爐的鳥(niǎo)籠狀電阻發(fā)熱體，其特征在 于所述的兩個(gè)銅半環(huán)內(nèi)部設(shè)置有螺紋孔，銅半環(huán)內(nèi)徑為300~500mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于大尺寸藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)爐的鳥(niǎo)籠狀電阻發(fā)熱體，其特征在 于所述的六組縱向鎢棒采用金屬鎢制成，每組鎢棒數(shù)量為3 8根，直徑為4 8mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于大尺寸藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)爐的鳥(niǎo)籠狀電阻發(fā)熱體，其特征在 于所述的橫向鎢棒采用金屬鎢制成，每組鎢棒數(shù)量為2根，鎢棒直徑為4 8mm。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于大尺寸藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)爐的鳥(niǎo)籠狀電阻發(fā)熱體。它包括兩個(gè)銅半環(huán)、縱向鎢棒和橫向鎢棒，兩個(gè)銅半環(huán)與單晶爐電極相連接，六組縱向鎢棒分別通過(guò)鉬螺栓固定在銅半環(huán)上，固定在同一個(gè)銅半環(huán)上的鎢棒相互之間用兩組橫向鎢棒連接在一起，橫向鎢棒與縱向鎢棒通過(guò)鎢絲連接綁緊。本實(shí)用新型發(fā)熱體具有熱量供給均勻，溫場(chǎng)分布均勻穩(wěn)定等特點(diǎn)，而且其內(nèi)部溫度場(chǎng)分布為底部溫度高于上端溫度，邊緣溫度高于中心溫度，非常適合于冷心放肩微量提拉法生長(zhǎng)大尺寸藍(lán)寶石單晶。結(jié)合冷心放肩微量提拉法的要求，本實(shí)用新型發(fā)熱體還應(yīng)具備其它特點(diǎn)其內(nèi)部溫度場(chǎng)分布為底部溫度高于上端溫度，邊緣溫度高于中心溫度。
文檔編號(hào)C30B29/20GK201411510SQ200920100240
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者波 宋, 左洪波, 楊鑫宏, 王天成, 王玉平 申請(qǐng)人:哈爾濱工大奧瑞德光電技術(shù)有限公司