一种高纯度晶体生长炉的制作方法

1.本实用新型涉及晶体生长炉技术领域，具体为一种高纯度晶体生长炉。


背景技术：

2.坩埚下降法亦即是布里奇曼法，属于熔体生长法的一种，可用于生长化学计量比铌酸锂单晶，其特点是：籽晶在坩埚的底部，籽晶上部是多晶原粮，并填满坩埚，装好原料的坩埚放置于炉膛内，当坩埚不断缓慢下降，熔体进入结晶区后，在籽晶的成核作用下，定向结晶成单晶，整个熔体全部通过结晶区，单晶生长完成，并随炉降温至定温，剥开坩埚即可得到单晶毛坯。
3.常规下降法生长同成份单晶(熔体组份与单晶组份一致)时，可以得到完全透明的整根晶体棒，但在实际中，当生长非同成份单晶时，单晶的上半部分，析晶越来越严重，而出现杂晶，不越明，并经常导致整根单晶开裂，单晶生长失败。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种高纯度晶体生长炉，以解决上述背景技术中提出的当生长非同成份单晶时，单晶的上半部分，析晶越来越严重，而出现杂晶，不越明，并经常导致整根单晶开裂，单晶生长失败的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高纯度晶体生长炉，包括：
6.保温壳总成，所述保温壳总成包括保温壳；
7.底盖总成，所述底盖总成包括设置在所述保温壳底部开口处的底盖以及同轴心设置在所述底盖顶部并设置在所述保温壳内腔的坩埚；
8.顶盖总成，所述顶盖总成包括设置在所述保温壳顶部开口处的顶盖以及设置在所述顶盖顶部边缘处并贯穿所述顶盖底部且插接在所述坩埚内腔的抽吸管道。
9.优选的，所述保温壳总成还包括设置在所述保温壳内腔侧壁顶部的高频感应加热以及相对称设置在所述保温壳圆周外侧壁底部的安装板。
10.优选的，所述底盖总成还包括同轴心设置在所述底盖顶部并与所述坩埚底部相连接的坩埚安装座以及相对称设置在所述底盖圆周外侧壁上的连接板总成。
11.优选的，所述连接板总成包括相对称设置在所述底盖圆周外侧壁并与所述安装板相对应的连接板以及开设在所述连接板顶部并贯穿所述连接板底部的螺纹孔。
12.优选的，所述顶盖顶部中心位置设置进料口，所述进料口贯穿所述顶盖底部并插接在所述坩埚内侧。
13.优选的，还包括文丘里管，所述文丘里管安装在所述抽吸管道排液口上。
14.优选的，还包括驱动机构，所述驱动机构包括安装在所述安装板顶部的电机以及设置在所述电机输出轴上并通过轴承设置在所述安装板底部且与所述螺纹孔相连接的丝杠。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种高纯度晶体生长炉，通过抽吸管
道对坩埚内晶体杂质进行抽取，提高接近的纯度，避免单晶开裂，保障单晶的生长。
附图说明
16.图1为本实用新型结构示意图；
17.图2为本实用新型保温壳总成剖视结构示意图；
18.图3为本实用新型底盖总成结构示意图；
19.图4为本实用新型顶盖总成结构示意图；
20.图5为本实用新型驱动机构结构示意图。
21.图中：100保温壳总成、110保温壳、120高频感应加热、130安装板、200底盖总成、210底盖、220坩埚、230坩埚安装座、240连接板总成、241连接板、242螺纹孔、300顶盖总成、310顶盖、320抽吸管道、330进料口、400文丘里管、500驱动机构、510电机、520丝杠。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.本实用新型提供一种高纯度晶体生长炉，通过抽吸管道对坩埚内晶体杂质进行抽取，提高接近的纯度，避免单晶开裂，保障单晶的生长，请参阅图1，包括：保温壳总成100、底盖总成200、顶盖总成300、文丘里管400和驱动机构500；
24.请参阅图1-4，保温壳总成100包括保温壳110，底盖总成200包括设置在保温壳110底部开口处的底盖210以及同轴心设置在底盖210顶部并设置在保温壳110内腔的坩埚220，顶盖总成300包括设置在保温壳110顶部开口处的顶盖310以及设置在顶盖310顶部边缘处并贯穿顶盖310底部且插接在坩埚220内腔的抽吸管道320，结晶种子置于坩埚的内腔底部，结晶种子提供结晶的方向，使得后续结晶体具有单一性，坩埚与高频感应加热相对应，高频感应加热所处区域为熔化区，高频感应加热底部到安装板之间区域为保温区，安装板底部的区域为结晶区，坩埚首先处于熔化区，原料液投放到坩埚的内腔与结晶种子接触，在投放原料液的同时，带动坩埚向下移动进入到保温区，再通过保温区进入到结晶区，通过设置熔化区、保温区和结晶区降低温度变化的幅度，不会因温度变化剧烈造成结晶分层，在结晶过程中出现杂晶时，通过抽吸管道对杂晶进行抽吸，保障了结晶的纯度；
25.请参阅图1-2，保温壳总成100还包括设置在保温壳110内腔侧壁顶部的高频感应加热120以及相对称设置在保温壳110圆周外侧壁底部的安装板130，安装板与保温壳为一体化加工而成；
26.请参阅图1-3，底盖总成200还包括同轴心设置在底盖210顶部并与坩埚220底部相连接的坩埚安装座230以及相对称设置在底盖210圆周外侧壁上的连接板总成240，连接板总成240包括相对称设置在底盖210圆周外侧壁并与安装板130相对应的连接板241以及开设在连接板241顶部并贯穿连接板241底部的螺纹孔242，底盖的顶部与保温壳的底部接触，连接板与安装板相对应，坩埚安装座通过螺栓可拆卸安装在底盖的顶部，坩埚通过螺栓可拆卸安装在坩埚安装座的顶部；
27.请参阅图1-2和图4，顶盖310顶部中心位置设置进料口330，进料口330贯穿顶盖310底部并插接在坩埚220内侧，顶盖通过螺栓可拆卸安装在保温壳的顶部开口处，进料口的内腔与坩埚的内腔相贯通，原料液通过进料口排放到坩埚的内腔，抽吸管道上设置在顶盖底部的部分的长度长于进料口设置在顶盖底部的部分；
28.请参阅图1和图4，文丘里管400安装在抽吸管道320排液口上，文丘里管的进气口上通过管道安装有气泵，文丘里管的进液口上与抽吸管道的排液口连接，文丘里管的内腔与抽吸管道的内腔相贯通，通过气泵向文丘里管的内腔填充空气，空气通过文丘里管在文丘里管的内腔流动，通过文丘里管对抽吸管道的内腔进行抽取，杂晶通过抽吸管道和文丘里管排出，抽吸管道和文丘里管的侧壁上设置有加热丝，通过加热丝对抽吸管道和文丘里管的内腔进行加热，避免杂晶进入到抽吸管道和文丘里管的内腔后遇冷凝固；
29.请参阅图1-3和图5，驱动机构500包括安装在安装板130顶部的电机510以及设置在电机510输出轴上并通过轴承设置在安装板130底部且与螺纹孔242相连接的丝杠520，电机通过螺栓可拆卸安装在安装板的顶部，丝杠通过花键或者平键安装在电机的输出轴上，丝杠通过轴承安装在安装板底部，连接板通过螺纹孔安装在丝杠的圆周外侧壁上，通过电机带动丝杠旋转，通过丝杠旋转带动螺纹孔在丝杠的圆周外侧壁上沿着处置与地面的方向上下移动，通过丝杠传动带动坩埚在保温壳的内腔移动，通过丝杠传动能够平稳的带动坩埚移动，带动坩埚平稳的在熔化区、保温区和结晶区移动，避免移动速度不均匀导致温差过大出现结晶分层的现象出现。
30.虽然在上文中已经参考实施例对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征：
1.一种高纯度晶体生长炉，其特征在于：包括：保温壳总成(100)，所述保温壳总成(100)包括保温壳(110)；底盖总成(200)，所述底盖总成(200)包括设置在所述保温壳(110)底部开口处的底盖(210)以及同轴心设置在所述底盖(210)顶部并设置在所述保温壳(110)内腔的坩埚(220)；顶盖总成(300)，所述顶盖总成(300)包括设置在所述保温壳(110)顶部开口处的顶盖(310)以及设置在所述顶盖(310)顶部边缘处并贯穿所述顶盖(310)底部且插接在所述坩埚(220)内腔的抽吸管道(320)。2.根据权利要求1所述的一种高纯度晶体生长炉，其特征在于：所述保温壳总成(100)还包括设置在所述保温壳(110)内腔侧壁顶部的高频感应加热(120)以及相对称设置在所述保温壳(110)圆周外侧壁底部的安装板(130)。3.根据权利要求2所述的一种高纯度晶体生长炉，其特征在于：所述底盖总成(200)还包括同轴心设置在所述底盖(210)顶部并与所述坩埚(220)底部相连接的坩埚安装座(230)以及相对称设置在所述底盖(210)圆周外侧壁上的连接板总成(240)。4.根据权利要求3所述的一种高纯度晶体生长炉，其特征在于：所述连接板总成(240)包括相对称设置在所述底盖(210)圆周外侧壁并与所述安装板(130)相对应的连接板(241)以及开设在所述连接板(241)顶部并贯穿所述连接板(241)底部的螺纹孔(242)。5.根据权利要求4所述的一种高纯度晶体生长炉，其特征在于：所述顶盖(310)顶部中心位置设置进料口(330)，所述进料口(330)贯穿所述顶盖(310)底部并插接在所述坩埚(220)内侧。6.根据权利要求5所述的一种高纯度晶体生长炉，其特征在于：还包括文丘里管(400)，所述文丘里管(400)安装在所述抽吸管道(320)排液口上。7.根据权利要求6所述的一种高纯度晶体生长炉，其特征在于：还包括驱动机构(500)，所述驱动机构(500)包括安装在所述安装板(130)顶部的电机(510)以及设置在所述电机(510)输出轴上并通过轴承设置在所述安装板(130)底部且与所述螺纹孔(242)相连接的丝杠(520)。

技术总结
本实用新型公开了晶体生长炉技术领域的一种高纯度晶体生长炉，包括：保温壳总成，所述保温壳总成包括保温壳；底盖总成，所述底盖总成包括设置在所述保温壳底部开口处的底盖以及同轴心设置在所述底盖顶部并设置在所述保温壳内腔的坩埚；顶盖总成，所述顶盖总成包括设置在所述保温壳顶部开口处的顶盖以及设置在所述顶盖顶部边缘处并贯穿所述顶盖底部且插接在所述坩埚内腔的抽吸管道，所述保温壳总成还包括设置在所述保温壳内腔侧壁顶部的高频感应加热以及相对称设置在所述保温壳圆周外侧壁底部的安装板，该种高纯度晶体生长炉，通过抽吸管道对坩埚内晶体杂质进行抽取，提高接近的纯度，避免单晶开裂，保障单晶的生长。保障单晶的生长。保障单晶的生长。


技术研发人员：吴玉珍 刘家元 李明辉 姚吉勇
受保护的技术使用者：徐州宏晶新材料科技有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/8/13