[发明专利]用于生长晶体的装置及用该装置生长晶体的方法

权利要求书

1.一种用于晶体生长的装置，所述装置包括保温层(2)、设置在所述保温层(2)中的加热器(1)、设置在所述加热器(1)中的坩埚(7)、以及支撑所述坩埚(7)的支撑杆(6)，其特征在于，所述装置还包括温度梯度控制装置，其中：

所述温度梯度控制装置包括隔热层(3)、以及支撑所述隔热层(3)的支柱(4)；

所述隔热层(3)设置在所述加热器(1)的下端部和所述保温层(2)底部之间；并且

所述支柱(4)设置在所述隔热层(3)下方支撑所述隔热层(3)，并且可以带动所述隔热层(3)上下移动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔热层(3)包括：

多层隔热板(31)，所述多层隔热板(31)叠放在一起并且设置有贯通所述多层隔热板(31)的孔(34)，并且所述多层隔热板(31)通过所述孔(34)套设在所述支撑杆(6)上；

间隔件(32)，所述间隔件(32)设置在所述多层隔热板(31)的相邻两层之间，并且该相邻的两层隔热板之间形成2-10mm的间隙；

保持件(33)，所述保持件(33)沿纵向贯穿并固定所述多层隔热板(31)。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述隔热层(3)的最下层隔热板上设置有连接所述支柱(4)的槽，所述支柱(4)的顶端容纳在所述槽中。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述多层隔热板(31)上还设置有多个小孔(35)，所述保持件(33)通过所述多个小孔贯穿所述多层隔热板(31)，并且所述保持件(33)与所述间隔件(32)连接以固定所述间隔件(32)。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述多层隔热板(31)包括圆环状的多层钨板，所述间隔件(32)包括与所述多层钨板同轴设置且围成环形的钨丝环，并且所述多层钨板的相邻两层之间设置有至少一个所述钨丝环。

6.一种根据权利要求1-5之一所述用于晶体生长的装置生长晶体的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将籽晶(5)和原料(71)放置在坩埚(7)中，同时设置温度梯度控制装置的初始位置在靠近加热器(1)底端处，使加热器(1)开始升温，熔化所述原料(71)，并且向所述坩埚(7)中吹送冷却气体使得所述籽晶(5)不被熔化；

升温过程中，使温度梯度控制装置朝向远离所述加热器(1)的下端部的方向移动；

所述原料(71)熔化完成后，增加所述冷却气体流量，籽晶(5)开始生长。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在所述籽晶(5)生长完成后，使温度梯度控制装置朝向靠近所述加热器(1)的下端部的方向移动。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，升温过程中，使温度梯度控制装置朝向远离所述加热器(1)的下端部的方向移动的步骤还包括：

在加热器(1)升温至1500℃-2000℃时，使所述温度梯度控制装置从初始位置移动至与所述加热器(1)的下端部相距30-60mm的第一位置。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述籽晶(5)生长完成时，使温度梯度控制装置朝向靠近所述加热器(1)的下端部的方向移动的步骤包括：使所述温度梯度控制装置从与所述加热器(1)的下端部相距30-60mm的第一位置移动至初始位置。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述籽晶(5)包括蓝宝石籽晶，所述原料(71)包括Al₂O₃。