[实用新型]一种水冷籽晶杆

说明书

本实用新型涉及一种水冷籽晶杆，所要解决的技术问题在于提供一种能够增大籽晶下端散热的水冷籽晶杆。所述水冷籽晶杆包括：下封块（1）、上支撑块（6）、连接于所述下封块（1）与上支撑块（6）之间的中空的支撑环（2）、以及位于所述支撑环（2）内的实心柱（3）；所述下封块（1）、支撑环（2）、实心柱（3）与上支撑块（6）之间的空腔形成为流通有冷却水的冷却内腔。

技术领域

本实用新型属于激光晶体生长设备领域，具体地，涉及一种水冷籽晶杆。

背景技术

温梯法、下降法生长晶体设备现使用的水冷籽晶杆均为金属件，其内部水冷结构为冷却水从籽晶杆中间的不锈钢空心管引流至籽晶杆上端。但是，这种装置存在较大的缺陷：其水冷结构由于金属自身的传热比较好，冷却水到达籽晶杆上端的时候，水温已经被加热，在加上籽晶杆上端面面积受限，因此现有的水冷结构只能保证籽晶杆不融化，无法有效的带走籽晶下端的热量。这非常不利于长晶初期结晶潜热的释放，特别是生长低热导率的晶体，在放肩阶段就特别容易出现多晶生长。随着晶体生长高度的增加，结晶潜热的释放变的更加困难，生长界面往往会出现反转由“凸”界面变成“凹”界面并伴随较大的温度波动，严重影响晶体的结晶质量。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够增大籽晶下端散热的水冷籽晶杆。

为了解决上述技术问题，本实用新型的水冷籽晶杆，包括：下封块、上支撑块、连接于所述下封块与上支撑块之间的中空的支撑环、以及位于所述支撑环内的实心柱；所述下封块、支撑环、实心柱与上支撑块之间的空腔形成为流通有冷却水的冷却内腔。

根据本实用新型的水冷籽晶杆，可适用于下降法、温梯法生长单晶时支撑坩埚，且可通过实心柱本身的上下端面的温度差及其加大与冷却水的接触，以解决晶体生长过程中，籽晶下表面散热慢的问题。具体如下：

1、籽晶杆采用实心柱连接籽晶底和外界，使得籽晶底部和外界之间产生很大的梯度，从而解决籽晶散热慢的问题；

2、籽晶杆采用实心柱，使得坩埚与籽晶杆不只是一个支撑面接触还包括其实心柱，此时通过水冷，可以更好的带走坩埚底部的热量，从而进一步解决籽晶散热慢的问题。

本实用新型中，还可包括与所述冷却内腔相连的进水管与出水管。由此，可使冷却水能从进水管进，出水管出达到冷却效果。

本实用新型中，还可包括连接于所述实心柱的表面且将所述冷却内腔分隔开的隔板，所述冷却内腔的分隔后的两部分分别与所述进水管与出水管连通，且该两部分之间还存在供冷却水流通的通路。由此，可将籽晶杆内部分为左右腔体，分别供冷却水进出，且还可在籽晶杆内上留出通道，对冷却水起到导流的作用。

本实用新型中，还可包括设于所述支撑环的外壁的支撑台面。由此，可便于籽晶杆固定及调节籽晶杆相对于设备（例如高温真空炉）的水平度。

本实用新型中，所述上支撑块的上表面与所述实心柱的上表面齐平，所述下封块的下表面与所述实心柱的下表面齐平。由此，上表面齐平便于坩埚底部与籽晶杆完全贴合，下表面齐平便于焊接。

本实用新型中，所述支撑环的上表面与所述上支撑块的下表面重合，所述支撑环的下表面与所述下封块的上表面重合。由此，可保证籽晶杆各面之间的水平度及垂直度。

本实用新型中，所述支撑台面与所述上支撑块平行，所述支撑台面与所述支撑环垂直。

本实用新型中，所述实心柱为实心金属件。金属热导较高，可便于籽晶杆上端热量的散失。

本实用新型中，所述进水管和出水管连接于所述支撑环的中下部。因为籽晶杆大部分处于设备内部，因此进出水的位置优选为中下部。

本实用新型中，所述水冷籽晶杆中的各部件均采用焊接方式连接。通过焊接可有效地保证其气密性，不存在间隙，从而保证籽晶杆不存在漏水情况。