[实用新型]一种方形蓝宝石单晶炉加热体结构

说明书

（一）技术领域

本实用新型涉及一种蓝宝石单晶炉加热体结构，具体涉及一种方形蓝宝石单晶炉加热体结构。

（二）背景技术

蓝宝石单晶具有独特的晶格结构、优异的力学、光学及良好的热学性能，被广泛应用于科学技术、空间飞行器，高强度激光器的窗口，国防与民用工业、等电子技术的许多领域。

随着科学技术的发展，蓝宝石应用领域不断扩大，近年来在消费类电子产品，如手机屏、表镜等方面的应用发展迅速。市场不但要求蓝宝石具有更高的品质和更大的尺寸，同时还需要长晶企业能想方设法不断降低生产制造成本。降低生产制造成本可以从多方面入手，如降低原材料成本、缩短工艺时间，节约电力成本，但从晶体加工方面考虑，则需要根据产品尺寸和形状对蓝宝石晶体进行设计。

蓝宝石单晶生长方法很多种，泡生法（KY）为目前商业化生产高品质、大尺寸蓝宝石单晶的主要方法之一。哈尔滨奥瑞德光电技术股份有限公司具有自主知识产权的改进泡生法——“冷心放肩微量提拉法”虽然在制造成本及成品率方面较传统泡生法有了很大改善，然而，由于晶体外形为梨形，对于方形材料来说，梨形晶锭出材率仍然较低。因此，有必要研究开发出一种可以用于生长大尺寸、高品质方形蓝宝石单晶的设备。

加热体是晶体生长设备的核心，由于方形结构的特殊性——较圆形结构对称性降低，因此，为保证温场合理，设计时需要考虑更多。

（三）发明内容

本实用新型针对前期授权专利号ZL201420050091.5中公布的一种方形蓝宝石单晶炉热场结构的加热体，通过进一步细化描述，阐明该适于生长方形蓝宝石晶体的方形蓝宝石单晶炉加热体结构。

本实用新型的目的是这样实现的：它是由组合起来呈方形的一对对称的铜制电极连接板、发热用钨棒、横向固定用钨棒及绑缚用钨丝组成，一对电极连接板分别与正负电极相连，发热用钨棒分为六组，每根钨棒分别通过钼螺栓固定在一对电极连结板上，形成U形电流通路，整个结构为上部开口，侧面钨棒沿纵向均匀排布，底部分三层交错排布，中心部位留有方形空位的筒形结构，与一对铜电极连接板相连的发热用钨棒侧面钨棒分别用横向固定用钨棒横向固定，二者之间用钨丝绑缚。

本实用新型还有这样一些特征：

1、所述的电极连接板的四个角均有一定弧度，内边长为300~550mm且内部设有用于固定钨棒的螺纹孔。

2、所述的发热用钨棒每组包括3~6根钨棒，直径4~8mm。

3、所述的横向固定用钨棒包括1~3组钨棒，钨棒直径2~6mm，每组2根。

4、所述的发热用钨棒或横向固定用钨棒同组钨棒不共面，即当钨棒两端处于电极连接板同一边上时，为保证钨棒之间保持一定的距离，避免接触短路，该钨棒底部可适当上调或下调，与同组钨棒不共面。

本实用新型的有益效果有：加热体结构四个角设有一定弧度，一方面有利于钨棒的排布，形成均匀稳定的方形温场分布，温度梯度合理；另一方面可适当减缓晶体在对角线位置的温度梯度的变化，降低长晶难度，减小晶体内应力，生长出的方形蓝宝石晶体内部缺陷少，成品率高。

（四）附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2-3为俯视图。

（五）具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

图1为方形蓝宝石单晶炉加热体结构图，其中，图1为本实施例加热体结构示意图，图2-3为每组4根与每组5根的加热体结构俯视图。从图中可以看出，加热体结构由组合起来呈方形的一对对称的铜制电极连接板1、发热用钨棒3、横向固定用钨棒2及绑缚用钨丝4组成。一对电极连接板分别与正负电极相连，发热用钨棒分为六组，每组3~6根，图2-3所示为每组4根与每组5根的加热体排布情况。每根钨棒分别通过钼螺栓5固定在一对电极连接板上，形成U形电流通路，整个结构为上部开口，侧面钨棒沿纵向均匀排布，底部分三层交错排布，中心部位留有方形空位的筒形结构。与一对铜电极连接板相连的发热钨筒侧面钨棒分别由横向固定用钨棒横向固定，二者之间用钨丝绑缚。