一种液面同步上升提拉炉的制作方法

专利检索2024-12-04  40


本申请涉及一种液面同步上升提拉炉,属于晶体生长领域。


背景技术:

1、提拉法是一种主要的大尺寸晶体生长技术,提拉炉已经广泛地应用于科研机构及企业的晶体生长过程中,但以往的提拉炉中,随着晶体的生长坩埚壁会逐渐裸露,由于埚壁的温度很高,埚壁的裸露情况会很大的影响晶体和熔体的温场,温场的变化可能会导致晶体开裂。以往的方法是通过研究埚壁的裸露对温场的影响来规避埚壁的裸露效应,但由于坩埚的多样性和温场的不同,该方法较为繁琐,因此大多数时候研究者们是通过不断实验而获取的经验来生长高质量晶体,这无疑增加了试错成本。因此需要一种可以避免坩埚壁随晶体生长而裸露的提拉炉。


技术实现思路

1、本实用新型提供一种液面同步上升提拉炉,来避免坩埚壁的裸露导致的温场变化,以解决现有技术中的方法繁琐、试错成本高的问题。

2、一种液面同步上升提拉炉,包括坩埚壁、可滑动坩埚底、升降装置和拉晶组件;

3、所述可滑动坩埚底与所述坩埚壁滑动连接;

4、所述可滑动坩埚底和所述升降装置连接,通过升降装置调控可滑动坩埚底在坩埚内的位置;

5、所述拉晶组件位于坩埚壁的上方。

6、在生长晶体的过程中,通过计算晶体生长时液面下降速度来设置可滑动坩埚底的上升速度,并通过升降装置来进行调控,在两种速度的协调下维持液面稳定,进而维持坩埚壁的裸露程度不发生变化,为晶体生长提供一种稳态温场,防止晶体在生长过程中由于温场变化而产生的开裂。

7、可选地,所述可滑动坩埚底的两端凸起为贴壁上尖下粗形状。

8、可选地,所述升降装置包括支撑杆、支撑板、螺旋杆和电机;

9、所述支撑杆的顶部和所述可滑动坩埚底的底部连接口连接,以使可滑动坩埚底和支撑杆一起移动;

10、所述支撑杆的底部和支撑板固定连接;

11、所述支撑板和螺旋杆螺纹连接,螺旋杆通过电极驱动旋转以使得支撑板移动。

12、可选地,所述液面同步上升提拉炉还包括防漏液装置;

13、所述防漏液装置包括防漏液装置外壁和防漏液装置内壁;

14、所述防漏液装置内壁和所述防漏液装置外壁之间留有空隙;

15、所述防漏液装置内壁的高度低于所述防漏液装置外壁的高度;

16、所述防漏液装置的中间留有中空,以使得支撑杆穿过;

17、所述坩埚壁安装在防漏液装置内壁上。

18、可选地,所述防漏液装置外壁的高度高于所述坩埚壁的高度。

19、本申请中,防漏液装置外壁的高度高于所述坩埚壁的高度,目的是为了防止坩埚底部上升速度过快导致的熔液溢出。

20、可选地,所述防漏液装置内壁开设有孔径,以连通内部和外部。

21、通过设置防漏液装置,以防止坩埚底部上升速度过快导致的熔液溢出以及坩埚底部与坩埚壁接触松动而导致的熔液泄露。还可以以避免操作上的失误和仪器磨损导致的熔液溢出或泄露,可以增加仪器的容错率。

22、可选地,所述拉晶组件的底部可固定籽晶,通过电机带动拉晶组件及籽晶的旋转;

23、所述籽晶浸入到所述坩埚壁盛装的熔体中,以进行晶体的生长。

24、可选地,所述液面同步上升提拉炉还包括炉壁,所述坩埚壁、可滑动坩埚底、升降装置、拉晶组件和防漏液装置均位于炉壁围合的空腔内。

25、本申请能产生的有益效果包括:

26、本申请所提供的液面同步上升提拉炉,为底部可上下移动的坩埚系统,可维持液面稳定,进而维持坩埚壁的裸露程度不发生变化,为晶体生长提供一种稳态温场,防止晶体在生长过程中由于温场变化而产生的开裂,可生长出高质量的晶体,简单经济。

27、此外,通过设置防漏液装置,可防止熔液溢出或泄露,增加仪器的容错率,适用性强。



技术特征:

1.一种液面同步上升提拉炉,其特征在于,包括坩埚壁、可滑动坩埚底、升降装置和拉晶组件;

2.根据权利要求1所述的液面同步上升提拉炉,其特征在于,所述可滑动坩埚底的两端凸起为贴壁上尖下粗形状。

3.根据权利要求1所述的液面同步上升提拉炉,其特征在于,所述升降装置包括支撑杆、支撑板、螺旋杆和电机;

4.根据权利要求3所述的液面同步上升提拉炉,其特征在于,所述液面同步上升提拉炉还包括防漏液装置;

5.根据权利要求4所述的液面同步上升提拉炉,其特征在于,所述防漏液装置外壁的高度高于所述坩埚壁的高度。

6.根据权利要求4所述的液面同步上升提拉炉,其特征在于,所述防漏液装置内壁开设有孔径,以连通内部和外部。

7.根据权利要求1所述的液面同步上升提拉炉,其特征在于,所述拉晶组件的底部可固定籽晶,通过电机带动拉晶组件及籽晶的旋转;


技术总结
本申请公开了一种液面同步上升提拉炉。包括坩埚壁、可滑动坩埚底、升降装置和拉晶组件;所述可滑动坩埚底与所述坩埚壁滑动连接;所述可滑动坩埚底和所述升降装置连接,通过升降装置调控可滑动坩埚底在坩埚壁内的位置;所述拉晶组件位于坩埚壁的上方。该底部可上下移动的坩埚系统,可维持液面稳定,进而维持坩埚壁的裸露程度不发生变化,为晶体生长提供一种稳态温场,防止晶体在生长过程中由于温场变化而产生的开裂。此外为该提拉炉设计了防漏液装置,以防止坩埚底部上升速度过快导致的熔液溢出以及坩埚底部与坩埚壁接触松动而导致的熔液泄露。

技术研发人员:王燕,刘小虎,涂朝阳,李坚富,朱昭捷
受保护的技术使用者:闽都创新实验室
技术研发日:20230928
技术公布日:2024/5/29
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