專(zhuān)利名稱(chēng)：一種可以調(diào)節(jié)爐膛溫度梯度的保溫桶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶體生長(zhǎng)熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)，特別涉及一種可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)垂直溫度梯度分布的保溫桶。
背景技術(shù)：
晶體在生長(zhǎng)過(guò)程中，溫度梯度的控制十分重要，控制坩堝中的垂直溫度梯度更是生長(zhǎng)出優(yōu)質(zhì)晶體材料的關(guān)鍵。不同的晶體材料不同的生長(zhǎng)方法，對(duì)垂直溫度梯度要求不同。 垂直溫度梯度成為生長(zhǎng)出優(yōu)質(zhì)晶體的關(guān)鍵技術(shù)之一，如圖6所示，傳統(tǒng)的桶壁等厚的保溫桶設(shè)計(jì)，不能提供合適的溫場(chǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種通過(guò)改變保溫桶桶壁厚度的變化設(shè)計(jì)來(lái)改變坩堝內(nèi)垂直溫度梯度，并得到晶體生長(zhǎng)所需要的高溫和溫度分布，從而提高晶體尺寸和質(zhì)量的一種可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)垂直溫度梯度分布的保溫桶。本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)垂直溫度梯度分布的保溫桶，主要用于高溫氧化物晶體生長(zhǎng)系統(tǒng)用的爐膛，所述保溫桶桶壁厚度或保溫屏的層數(shù)在不同垂直高度上制作成不同的厚度或?qū)訑?shù)。優(yōu)選的，所述可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)垂直溫度梯度分布的保溫桶的材料是高熔點(diǎn)金屬或合金，或者是高熔點(diǎn)陶瓷，或者是石墨材料，或者是以上材料中任意的組合。再優(yōu)選的，所述可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)垂直溫度梯度分布的保溫桶桶壁的厚度變化規(guī)律可以是線(xiàn)性、非線(xiàn)性、球面、非球面、橢圓、波浪形。本發(fā)明的有益效果是，通過(guò)將保溫桶桶壁厚度按要求制成非等厚，改變了熱輻射、 熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)，使得坩堝內(nèi)的垂直溫度梯度分布達(dá)到工藝的要求，提高了晶體的尺寸和質(zhì)量。


通過(guò)下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明前述的和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。其中圖1本發(fā)明的可以調(diào)節(jié)爐膛溫度梯度的保溫桶結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本發(fā)明保溫桶的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的俯視圖；圖5是本發(fā)明在TSTGT技術(shù)中的實(shí)施例示意圖；圖6是一種傳統(tǒng)的等厚設(shè)計(jì)的保溫桶；圖7是利用本發(fā)明的原理設(shè)計(jì)出來(lái)的保溫屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參考圖1和圖2，本發(fā)明的一種可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)垂直溫度梯度的保溫桶的實(shí)施例， 其主要用于晶體生長(zhǎng)用溫場(chǎng)部件，所述保溫桶1由高熔點(diǎn)金屬或合金，或者是高熔點(diǎn)陶瓷， 或者是石墨材料，或者是以上材料中任意的組合制成。在沿保溫桶1底部的垂直方向上，保溫桶1在不同高度有不同的厚度，形成了從坩堝4底部到坩堝4頂部有不同的輻射強(qiáng)度，從而達(dá)到坩堝4內(nèi)的垂直溫度梯度的合理分布。如圖5所示，其為本發(fā)明的保溫筒在TSTGT(頂部籽晶溫度梯度法)中最典型的應(yīng)用。利用頂部籽晶溫度梯度法生長(zhǎng)晶體的設(shè)備包括保溫罩2、發(fā)熱體3、坩堝4、坩堝托桿5、 坩堝托6、爐蓋7、提拉機(jī)構(gòu)8。保溫桶1設(shè)在發(fā)熱體3的周?chē)峁┖线m的晶體生長(zhǎng)所需的溫場(chǎng)。如圖3和圖4所示，其為本發(fā)明的一種可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)垂直溫度梯度的保溫桶的另一實(shí)施方式。圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的原理設(shè)計(jì)的一種晶體生長(zhǎng)用保溫屏。保溫桶桶壁厚度或保溫屏的層數(shù)在不同垂直高度上或水平位置上制作成不同的厚度或?qū)訑?shù)，以此來(lái)調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)垂直或水平溫度梯度。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。故本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)垂直溫度梯度分布的保溫桶，主要用于高溫氧化物晶體生長(zhǎng)系統(tǒng)用的爐膛，其特征在于所述保溫桶桶壁厚度在不同垂直高度上具有不同的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)垂直溫度梯度分布的保溫桶，其特征在于 所述保溫桶的材料包括高熔點(diǎn)金屬或合金，或者是高熔點(diǎn)陶瓷，或者是石墨材料，或者是以上材料中任意的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)垂直溫度梯度分布的保溫桶，其特征在于 所述的保溫桶桶壁的厚度變化規(guī)律可以是線(xiàn)性、非線(xiàn)性、球面、非球面、橢圓或波浪形。
4.一種可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)水平溫度梯度分布的保溫屏，其特征在于所述保溫屏的層數(shù)在不同水平位置上制作成不同的層數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)水平溫度梯度分布的保溫屏，其特征在于 所述的保溫屏壁的厚度變化規(guī)律可以是線(xiàn)性、非線(xiàn)性、球面、非球面、橢圓、波浪形。
全文摘要
本發(fā)明提出一種可以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)垂直溫度梯度分布的保溫桶，涉及晶體生長(zhǎng)熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)，主要用于晶體生長(zhǎng)用爐膛內(nèi)的保溫桶，其特征在于所述保溫桶桶壁厚度或保溫屏的層數(shù)在不同垂直高度上制作成不同的厚度或?qū)訑?shù)。本發(fā)明將保溫桶壁制成可控非等厚，可方便地控制改變熱輻射、熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)，使得坩堝內(nèi)的垂直溫度分布達(dá)到工藝的要求，提高了晶體的尺寸和質(zhì)量。
文檔編號(hào)C30B35/00GK102485978SQ201010570120
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者柳祝平, 王有明, 黃小衛(wèi) 申請(qǐng)人:元亮科技有限公司