[实用新型]Z80单晶炉石墨系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种Z80单晶炉石墨系统。

背景技术

Z80单晶炉是一种不同于50炉或62炉的二对电极的单晶炉，如何充分利用80炉的空间，如何加快80炉的化料速度，防止熔体喷溅造成电器故障，现有技术中均未有涉及到该类问题的相关资料。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺陷，本发明采用如下技术方案：

一种Z80单晶炉石墨系统，它包括主加热器、辅助加热器、隔热板，所述主加热器和辅助加热器由隔热板与炉底相隔，其特征在于，它还包括石英支撑管，所述石英支撑管按主加热器和辅助加热器瓣数开槽防止短路；所述隔热板是一种可调节高度的隔热板。

上述的Z80单晶炉石墨系统，其进一步特征在于，它还包括保温罩，所述保温罩为四层保温罩；它还包括坩埚和埚杆，所述坩埚是一种底部为圆弧状的带配重石墨浮埚，所述埚杆为一种带排气孔的石墨埚杆。

本发明创造的有益效果：

80系统是本厂有史以来的最大的石墨拉晶系统，投料量可达150～200公斤；

化料时主加热器功率可达95千瓦，付加热器功率可达16千瓦，拉晶时主加热器功率可达60千瓦，付加热器功率可达12千瓦；

化料速度快，甚至超过小炉子，投料110公斤，只需3小时就化完料；

解决了化料时熔体喷溅，防止了电器出故障；

单晶外形好控制，等径度好，在整个拉晶过程中，调温很少；

使用浮埚解决了料面有大量浮渣问题；

使用二套电极板，80炉通用性更好。

附图说明

图1a、1b为本实用新型主加热器结构示意图；

图2为本实用新型辅助加热器结构示意图；

图3为本实用新型隔热板结构示意图；

图4为本实用新型隔热板A-O-B剖示图；

图5为本实用新型保温罩结构示意图；

图6a、6b为本实用新型浮坩埚结构示意图；

图7为本实用新型石墨坩埚杆结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过具体实施例对本发明技术方案做进一步的说明。

这是一种二对电极的单晶炉。为了充分利用80炉的空间，要将系统设计的尽可能的大。

1.加热器的设计

炉子要设计主加热器，和辅助加热器，首先就是二个加热器做成什么形状，它们在空间的相对位置如何处理。后决定“大脚”主加热器设计成“小脚”加热器，辅助加热器设计成平板加热器。

2.电极板的设计

由于加热器要同时使用二个，为了防止加热器接触而短路，电极板做成条形，主辅加热器的“落脚点”也错落有致。考虑到炉子的通用性发明人又设计了一种电极板，可以使用50炉，62炉系统。

3.坩埚的设计

①.考虑到投料量大，大埚也要轻便，便于出炉，另外底部热传导要好，将大埚的底部由直角改成圆弧。

②.一般单位拉大直径单晶都用单埚，这样使用起来方便，但是存在消耗大量的掺杂剂，而且拉晶时，熔液上面存在大量的浮渣，会影响观察，影响成晶率，发明人根据流体力学的原理设计了带配重的石墨浮埚，解决了浮渣多的问题，及晶体的纵向电阻率分布均匀问题。

4.埚杆的设计

厂里现有的单晶炉埚杆都是带“丝扣”的，而80炉则是插入式承重埚杆，此种埚杆既有使用方便，也有和石墨埚杆不容易吻合好的问题，发明人设计了带排气孔的石墨埚杆。

5.保温罩的设计

考虑到系统的尺寸大，投料量大，既要考虑拉晶时的温度梯度，也要考虑功率的耗散太大，连料也化不了，保温罩设计成四层，为了便于安装(保温罩越大，则越重)，外层保温罩分成几截，又不影响热场。

6.导流罩的设计

为了在大投料量的炉内，拉出大尺寸的单晶，发明人也设计了一付可在氩气氛中，减压拉晶的导流罩。

7.隔热板的设计

由于80炉使用二个加热器，传统的电极板已无法使用(而传统的电极板起着保温作用)，由此而设计了可调节高度的隔热板。

8.平板加热器的支撑

为了防止长时间的使用，石英支撑管和加热器之间反应，产生导电的炭化硅而引起短路，发明人将石英支撑管按加热器瓣数开槽防止短路，长时间使用而没出现过短路现象。

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。