[实用新型]一种晶体生长炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种晶体生长炉。

背景技术

2011年的全球高亮度LED产值预估为90亿美元，年增率达到8%，主要原因在于背光源及固态照明市场需求，加上LED的平均成本快速下滑导致LED与普通光源的价钱日益接近。LED产业链相对较长，跨越了晶体生长，掏棒，基片切割，MOCVD外延及芯片，封装等等，蓝宝石晶体生长的特点为周期长，能耗高，且晶体质量无法直接反馈，平均生长电耗可以达到300-500度/公斤，因此大大影响了晶体生长的成本，必然会影响整个产业链的成本，是各个技术环节的关键。蓝宝石基片作为LED产业的主流基片，已经被下游MOCVD产商所接收。同时蓝宝石基片也向着大尺寸，高质量低成本的方向发展，未来几年内，2寸的蓝宝石基片将逐渐被4寸，6寸基片所取代。随着蓝宝石晶体生长尺寸的增大，以及LED产业的快速普及，许多晶体生长过程中的实际问题，如能耗，周期，热场寿命，加工难度等引起了人们的关注。为了进一步推广LED照明产业的发展，生长低成本，高质量的蓝宝石晶体就成为行业目前亟待解决的课题。

现在使用的保温材料钨钼属于稀有金属，而且脆性大，不易加工，蓝宝石晶体熔点约为2000度左右，在如此高温下，经过几次运行后，钨，钼板等变得更加脆弱，因此为了进一步降低成本，需要既要在高温下有效绝热，又要有效降低钨钼材料的使用量，或者提高热场质量，非常有必要。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型旨在提供一种晶体生长炉，提高保温绝热性能，降低能耗，同时降低钨钼材料的使用量。

本实用新型提供了一种晶体生长炉，包括炉体、坩埚、坩埚盖、环形加热器，环形加热器位于炉体内，坩埚位于环形加热器中，其中，坩埚盖的直径大于坩埚外径，略小于内部环形加热器的内径。

其中，所述的坩埚盖的材料为钨钼板。

其中，所述的坩埚盖的厚度为0.5-3毫米。

其中，所述的坩埚盖的中心设有直径30-40毫米的通孔。杂质气体等从通孔处及坩埚盖与坩埚的缝隙处流出，通孔也方便观察和插入探针。

本实用新型晶体生长炉的坩埚盖既能作为坩埚盖使用，又能有效地起到顶部隔热屏的作用，降低顶部所需隔热屏的层数，提高保温绝热性能，降低能耗，降低制造成本及生产成本。

附图说明

图1.本实用新型结构示意图。

图中：1-炉体，2-坩埚，3－坩埚盖、4-环形加热器。

具体实施方式

如图所示，本实用新型晶体生长炉，包括炉体1、坩埚2、坩埚盖3、环形加热器4，环形加热器4位于炉体1内，坩埚2位于环形加热器4中，坩埚盖3的直径大于坩埚2外径，略小于环形加热器4内径。

进一步的，坩埚盖的材料为钨钼板。

其中，所述的坩埚盖的厚度为0.5-3毫米。

进一步的，坩埚盖的中心设有直径30-40毫米的通孔。杂质气体等从通孔处及坩埚盖与坩埚的缝隙处流出，通孔也方便观察和插入探针。

传统晶体生长炉热场中的坩埚盖以刚刚盖住坩埚外边缘为准，这样坩埚盖仅仅起到盖子的作用，无法对坩埚上侧部进行保温。本实用新型晶体生长炉的坩埚盖，高温环境下在埚盖外侧部分可以有效对坩埚侧上部形成辐射，热量不会流失。

坩埚盖的尺寸大于坩埚外径，但是不能大到与加热器接触，必须保留一定的空隙使得坩埚中的杂质能被排出温场之外。

所以，坩埚盖加宽同时兼具保护坩埚内部及辐射保温的特性，同时坩埚盖的尺寸变大后质量增加而不易变形，延长了坩埚盖的使用寿命。下表为晶体生长炉新旧坩埚盖的重量，及使用次数，晶体质量的比较。

表1.本实用新型的绝热保温结构