專利名稱：藍(lán)寶石長晶爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種藍(lán)寶石長晶爐，屬于藍(lán)寶石技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
藍(lán)寶石即AL2O3單晶體，具有熔點(diǎn)高、硬度高、導(dǎo)熱性好、透過光波段寬、電絕緣性好、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕等特點(diǎn)，因此作為重要的技術(shù)晶體材料，被廣泛應(yīng)用在國防、軍事、科研等一系列高科技技術(shù)領(lǐng)域，同時(shí)在民用エ業(yè)上也有大量的應(yīng)用，如發(fā)光二極管、微電子電路、光學(xué)傳感性、光波導(dǎo)器件及LED節(jié)能領(lǐng)域。藍(lán)寶石晶體的生產(chǎn)方法有三種提拉法(柴氏拉晶法)、泡生法(凱式長晶法)和溫度梯度法，這三種方法，泡生法有以下三方面的優(yōu)勢一、晶體直徑，泡生法可以生長出大直 徑的晶體，ニ、晶體方向，在大尺寸有方向性的藍(lán)寶石生長泡生法有很大優(yōu)勢。三、晶體質(zhì)量，泡生法生產(chǎn)系統(tǒng)擁有適合藍(lán)寶石晶體生長的最佳溫度梯度。在生長過程中或結(jié)束時(shí)晶體不與坩堝接觸，大大減少了其熱應(yīng)力，可獲得高質(zhì)量的大晶體。由于泡生法含有以上諸多優(yōu)點(diǎn)，所以泡生法占具了藍(lán)寶石生產(chǎn)市場的70%的份額。泡生法正常使用交流與直流電源，AL2O3單晶體的熔化溫度在2050°C，由于在鎢坩堝四周都設(shè)有鑰制成的保溫屏，沒有辦法對鎢坩堝內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測，只能依靠人的經(jīng)驗(yàn)，觀察液面的顔色來判斷溫度的高低，通過調(diào)節(jié)電源的輸出功率來調(diào)節(jié)鎢坩堝的溫度以控制結(jié)晶的固液界面來生長出合格的晶體，此種晶體生長方法對人的經(jīng)驗(yàn)依賴性高，難以保證生產(chǎn)出合格晶體。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供ー種可以對鎢坩堝內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測，對人的經(jīng)驗(yàn)依賴性低，保證生產(chǎn)出合格晶體的藍(lán)寶石長晶爐。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的—種藍(lán)寶石長晶爐，包括長晶爐筒體，所述長晶爐筒體內(nèi)設(shè)有坩堝，所述坩堝的底部設(shè)有溫度監(jiān)測裝置，所述溫度監(jiān)測裝置的輸出端與長晶爐的控制系統(tǒng)相連。所述長晶爐筒體的底板上設(shè)有坩堝支承盤，所述坩堝支承盤的上設(shè)有坩堝支撐柱，所述坩堝支承柱的上設(shè)有坩堝托盤，所述坩堝設(shè)于坩堝托盤上，所述溫度監(jiān)測裝置包括固定座、視鏡和紅外線探頭，所述固定座分別與底板和底部外殼板固定連接，所述視鏡通過固定螺母固定于固定座的內(nèi)部，所述紅外線探頭的上端固定于固定螺母的內(nèi)部，所述坩堝托盤、坩堝支撐柱、坩堝支承盤、底板、底部外殼板、固定座和固定螺母的中心均開設(shè)有通孔，所述通孔形成豎直方向的一個(gè)監(jiān)測通道。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型藍(lán)寶石長晶爐的坩堝底部設(shè)有溫度監(jiān)測裝置，溫度監(jiān)測裝置可以直接監(jiān)測坩堝底部的溫度，并將信號傳給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，來達(dá)到控制最佳溫度梯度的目的，對人的經(jīng)驗(yàn)依賴性低，保證生產(chǎn)出合格晶體。
圖I為本實(shí)用新型藍(lán)寶石長晶爐結(jié)構(gòu)示意圖。其中監(jiān)測通道I坩堝2底板3坩堝支承盤4坩堝支承柱5坩堝托盤6底部外殼板7水冷導(dǎo)流板8固定座9視鏡10紅外線探頭11固定螺母12探頭保護(hù)罩13。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型涉及ー種藍(lán)寶石長晶爐，包括長晶爐筒體，所述長晶爐筒體內(nèi)設(shè)有坩堝2，所述坩堝2的底部設(shè)有溫度監(jiān)測裝置，所述溫度監(jiān)測裝置的輸出端與長晶爐的控制系統(tǒng)相連。所述長晶爐筒體的底板3上設(shè)有坩堝支承盤4，所述坩堝支承盤4的上設(shè)有坩堝支撐柱5，所述坩堝支承柱5的上設(shè)有坩堝托盤6，所述坩堝2設(shè)于坩堝托盤6上，所述長晶爐筒體的底部外殼板7和底板3之間設(shè)有水冷導(dǎo)流板8，所述溫度監(jiān)測裝置包括固定座9、視鏡10和紅外線探頭11，所述固定座9分別與底板3和底部外殼板7固定連接，所述視鏡10通過固定螺母12固定于固定座9的內(nèi)部，所述視鏡10的上下邊緣均設(shè)有真空密封墊，真空密封墊保證系統(tǒng)的真空密封性，所述固定座9和固定螺母12設(shè)有相匹配的內(nèi)外螺紋，所述紅外線探頭11的上端固定于固定螺母12的內(nèi)部，所述固定螺母12的內(nèi)部和紅外線探頭11的上端外部設(shè)有相互匹配的內(nèi)外螺紋，所述紅外線探頭11的外圍安裝有探頭保護(hù)罩13，所述探頭保護(hù)罩13與底部外殼板7固定連接保證探頭保護(hù)罩13的強(qiáng)度，所述坩堝托盤6、坩堝支撐柱5、坩堝支承盤4、底板3、底部外殼板7、固定座9和固定螺母12的中心均開設(shè)有通孔，所述通孔形成豎直方向的一個(gè)監(jiān)測通道I，使紅外線探頭11可以直接探測到坩堝2底部的溫度，溫度信號通過數(shù)據(jù)線連接到顯示儀表上，實(shí)現(xiàn)溫度的在線監(jiān)測，保證生產(chǎn)出合格晶體。
權(quán)利要求1.ー種藍(lán)寶石長晶爐，包括長晶爐筒體，所述長晶爐筒體內(nèi)設(shè)有坩堝(2)，其特征在于所述坩堝(2)的底部設(shè)有溫度監(jiān)測裝置，所述溫度監(jiān)測裝置的輸出端與長晶爐的控制系統(tǒng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種藍(lán)寶石長晶爐，其特征在于長晶爐筒體的底板(3)上設(shè)有坩堝支承盤(4)，所述坩堝支承盤(4)的上設(shè)有坩堝支撐柱(5)，所述坩堝支承柱(5)的上設(shè)有坩堝托盤(6)，所述坩堝(2)設(shè)于坩堝托盤(6)上，所述溫度監(jiān)測裝置包括固定座(9)、視鏡(10)和紅外線探頭(11)，所述固定座(9)分別與底板(3)和長晶爐筒體的底部外殼板(7)固定連接，所述視鏡(10)通過固定螺母(12)固定于固定座(9)的內(nèi)部，所述紅外線探頭(11)的上端固定于固定螺母(12)的內(nèi)部，所述坩堝托盤(6)、坩堝支撐柱(5)、坩堝支承盤(4)、底板(3)、底部外殼板(7)、固定座(9)和固定螺母(12)的中心均開設(shè)有通孔，所述通孔形成豎直方向的一個(gè)監(jiān)測通道(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種藍(lán)寶石長晶爐，其特征在于所述視鏡(10)的上下邊緣均設(shè)有真空密封墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的ー種藍(lán)寶石長晶爐，其特征在于所述紅外線探頭(11)的外圍安裝有探頭保護(hù)罩(13)，所述探頭保護(hù)罩(13)與底部外殼板(7)固定連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種藍(lán)寶石長晶爐，包括長晶爐筒體，所述長晶爐筒體內(nèi)設(shè)有坩堝(2)，其特征在于所述坩堝(2)的底部設(shè)有溫度監(jiān)測裝置，所述溫度監(jiān)測裝置的輸出端與長晶爐的控制系統(tǒng)相連。本實(shí)用新型藍(lán)寶石長晶爐的坩堝底部設(shè)有溫度監(jiān)測裝置，溫度監(jiān)測裝置可以直接監(jiān)測坩堝底部的溫度，并將信號傳給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，來達(dá)到控制最佳溫度梯度的目的，對人的經(jīng)驗(yàn)依賴性低，保證生產(chǎn)出合格晶體。
文檔編號C30B15/20GK202610391SQ201220147680
公開日2012年12月19日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者趙春山, 陳益紅, 代楓, 曹憲江, 吳燕, 繆曉陽 申請人:江蘇雙良新能源裝備有限公司