[发明专利]一种适用于多尺寸晶体生长的热场设备及方法

权利要求书

1.一种适用于多尺寸晶体生长的热场设备的晶体制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将原料装入石墨坩埚(6.3)，使用保温毡(6.2)包裹石墨坩埚(6.3)，然后将包裹好的石墨坩埚(6.3)放置在托盘上，升降电机将石墨坩埚(6.3)运动到热场保温系统(6)中；

步骤二：石墨坩埚(6.3)进入热场，经密封后热场保温系统(6)内开始抽真空，真空度达到要求后开始启动感应加热系统(7)，供电系统(12)的供电经过电源高频加热系统(10)给感应加热系统(7)供电；

步骤三：编码器(9.1)通过控制系统获得的信息来控制电机(9.2)的转数，来实现感应加热系统(7)到达不同长晶时需要的加热位置，通过红外检测系统(8)和仪表控制系统(3)的反馈，控制系统自动调整热场压力和温度的变化，使长晶顺利完成；

所述热场设备包括冷却保护系统(1)、抽真空系统(2)、仪表控制系统(3)、工艺供气系统(4)、坩埚升降系统(5)、热场保温系统(6)、感应加热系统(7)、红外检测系统(8)、感应加热升降系统(9)、电源高频加热系统(10)、空调系统(11)和供电系统(12)，热场保温系统(6)的下侧安装有坩埚升降系统(5)，热场保温系统(6)的外侧安装有感应加热系统(7)，热场保温系统(6)的上侧安装有红外检测系统(8)，热场保温系统(6)与冷却保护系统(1)建立连接，冷却保护系统(1)通过电源高频加热系统(10)与感应加热系统(7)建立连接，抽真空系统(2)分别与热场保温系统(6)和工艺供气系统(4)建立连接，热场保温系统(6)和工艺供气系统(4)分别与仪表控制系统(3)建立连接，电源高频加热系统(10)与仪表控制系统(3)建立连接，感应加热升降系统(9)与感应加热系统(7)连接，供电系统(12)分别与冷却保护系统(1)、电源高频加热系统(10)和空调系统(11)电性连接；

所述感应加热升降系统(9)包括编码器(9.1)、电机(9.2)、螺杆(9.3)、环形托盘(9.4)、连接板(9.6)、升降螺母(9.7)和C型架(9.8)，电机(9.2)上安装有编码器(9.1)并与编码器(9.1)电性连接，电机(9.2)的输出端与螺杆(9.3)连接，螺杆(9.3)与C型架(9.8)轴承连接，螺杆(9.3)与升降螺母(9.7)连接，升降螺母(9.7)与连接板(9.6)连接，连接板(9.6)与环形托盘(9.4)连接，环形托盘(9.4)与感应加热系统(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于多尺寸晶体生长的热场设备的晶体制备方法，其特征在于：所述热场保温系统(6)包括下密封法兰(6.1)、保温毡(6.2)、石墨坩埚(6.3)、石英管(6.4)和上密封法兰(6.5)，石英管(6.4)的上下两端分别连接下密封法兰(6.1)和上密封法兰(6.5)，坩埚升降系统(5)位于下密封法兰(6.1)下侧，坩埚升降系统(5)与设置在石英管(6.4)内部的托盘连接，托盘上放置有保温毡(6.2)包裹的石墨坩埚(6.3)，下密封法兰(6.1)和上密封法兰(6.5)均加工有循环水进出口，冷却保护系统(1)分别通过循环水进出口与下密封法兰(6.1)和上密封法兰(6.5)连接并与下密封法兰|(6.1)和上密封法兰(6.5)形成循环水路。

3.根据权利要求2所述的一种适用于多尺寸晶体生长的热场设备的晶体制备方法，其特征在于：所述下密封法兰(6.1)的下部具有入口接头和出口接头，抽真空系统(2)通过出口接头与石英管(6.4)连通，工艺供气系统(4)通过入口接头与石英管(6.4)连通。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种适用于多尺寸晶体生长的热场设备的晶体制备方法，其特征在于：所述电源高频加热系统(10)包括可变电源(10.1)和高频发生器(10.2)，可变电源(10.1)与高频发生器(10.2)电性连接，高频发生器(10.2)与感应加热系统(7)电性连接，可变电源(10.1)与供电系统(12)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种适用于多尺寸晶体生长的热场设备的晶体制备方法，其特征在于：所述连接板(9.6)的数量为三个，连接板(9.6)均匀布置在环形托盘(9.4)外侧。