[发明专利]一种适用于多尺寸晶体生长的热场设备及方法

说明书

本发明涉及一种晶体生长的热场设备及方法，属于晶体制备领域。解决晶体生长尺寸单一，效率低难量产的问题。包括冷却保护系统、抽真空系统、仪表控制系统、工艺供气系统、坩埚升降系统、热场保温系统、感应加热系统、红外检测系统、感应加热升降系统、电源高频加热系统、空调系统和供电系统，热场保温系统下侧安装坩埚升降系统，热场保温系统外侧安装感应加热系统，热场保温系统上侧安装红外检测系统，热场保温系统与冷却保护系统连接，抽真空系统与热场保温系统和工艺供气系统连接，热场保温系统和工艺供气系统与仪表控制系统连接，电源高频加热系统与仪表控制系统连接，感应加热升降系统与感应加热系统连接。能根据不同尺寸的长晶要求制备晶体。

技术领域

本发明涉及一种晶体生长的热场设备及方法，属于晶体制备技术领域。

背景技术

晶体是在物相转变的情况下形成的。物相有三种，即气相、液相和固相。只有晶体才是真正的固体。由气相、液相转变成固相时形成晶体，固相之间也可以直接产生转变。晶体生成的一般过程是先生成晶核，而后再逐渐长大。一般认为晶体从液相或气相中的生长有三个阶段：①介质达到过饱和、过冷却阶段；②成核阶段；③生长阶段。

我国晶体生长设备的现状我国人工晶体材料有了很大的发展,多种晶体处于世界先进水平。然而,从整体来看还很不适应国民经济和国防建设高速发展的需要,晶体生长设备的制约是主要因素之一。

现有长晶工艺设备一般都只能生长单一尺寸的晶体，一般是电阻加热和感应加热两种长晶形式，生长晶体能耗高，效率低很难量产。

基于上述问题，亟需提出一种适用于多尺寸晶体生长的热场设备及方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种适用于多尺寸晶体生长的热场设备及方法，本发明研发解决的是现有设备生长晶体尺寸单一，生长晶体能耗高，效率低很难量产的问题。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种适用于多尺寸晶体生长的热场设备，包括冷却保护系统、抽真空系统、仪表控制系统、工艺供气系统、坩埚升降系统、热场保温系统、感应加热系统、红外检测系统、感应加热升降系统、电源高频加热系统、空调系统和供电系统，热场保温系统的下侧安装有坩埚升降系统，热场保温系统的外侧安装有感应加热系统，热场保温系统的上侧安装有红外检测系统，热场保温系统与冷却保护系统建立连接，冷却保护系统通过电源高频加热系统与感应加热系统建立连接，抽真空系统分别与热场保温系统和工艺供气系统建立连接，热场保温系统和工艺供气系统分别与仪表控制系统建立连接，电源高频加热系统与仪表控制系统建立连接，感应加热升降系统与感应加热系统连接，供电系统分别与冷却保护系统、电源高频加热系统和空调系统电性连接。

优选的：所述热场保温系统包括下密封法兰、保温毡、石墨坩埚、石英管和上密封法兰，石英管的上下两端分别连接下密封法兰和上密封法兰，坩埚升降系统位于下密封法兰下侧，坩埚升降系统与设置在石英管内部的托盘连接，托盘上放置有保温毡包裹的石墨坩埚，下密封法兰和上密封法兰均加工有循环水进出口，冷却保护系统分别通过循环水进出口与下密封法兰和上密封法兰连接并与下密封法兰和上密封法兰形成循环水路。

优选的：所述下密封法兰的下部具有入口接头和出口接头，抽真空系统通过出口接头与石英管连通，工艺供气系统通过入口接头与石英管连通。

优选的：所述电源高频加热系统包括可变电源和高频发生器，可变电源与高频发生器电性连接，高频发生器与感应加热系统电性连接，可变电源与供电系统电性连接。