[实用新型]一种单晶生长炉

说明书

本实用新型涉及晶体生长设备领域，提供了一种单晶生长炉，包括炉本体和提拉控制机构，炉本体包括耐高压外壳、保温盒体，保温盒体内具有晶体生长内腔，耐高压外壳套设于保温盒体外，耐高压外壳和保温盒体之间以及保温盒体内部充有高压气体，高压气体连通有耐高压气体进气管；提拉控制机构包括穿过耐高压外壳和保温盒体用于与位于晶体生长内腔内的籽晶连接的提拉杆。该单晶生长炉可有效抑制熔体挥发，提高晶体生长质量，适合用于生长具有高挥发性材料以及易与空气或空气中的水蒸气发生反应的材料，如金属、合金等化合物。

技术领域

本实用新型涉及晶体生长设备领域，具体而言，涉及一种单晶生长炉。

背景技术

目前，单晶材料以其优异的声、光、电、磁等功能性能，已快速发展成为一种应用日益广泛的新材料。高性能单晶材料的研发突破大大促进了现代工业发展，在高新技术产业和科学研究等诸多领域具有不可替代的作用。

在高性能单晶材料研发体系中，结构完整均匀、缺陷密度低的大尺度单晶生长技术一直是科研人员的重点研究目标。众多单晶材料生长技术中，提拉法以其诸多优点成为目前被广泛应用于工业化生产大尺度单晶材料的技术。提拉法的基本原理是将构成晶体的原料放在坩埚中加热熔化，在适当的温度场下使熔体处于过冷状态，再让一粒籽晶接触熔体表面并向上提拉旋转籽晶，使熔体在籽晶上结晶并在提拉过程中不断长大形成大尺度单晶。提拉法的优势在于晶体生长速度快，能在短时间内生长出高质量的大单晶；通过选取优质的晶体结构定好了方向的籽晶可以控制晶体生长取向，同时，所获晶体位错密度低，光学均一性高。

然而，提拉法目前也存在一些亟待改进与解决的问题，其晶体生长过程容易受多方面因素干扰，如熔体的液流作用、传动装置的振动以及高温下的副反应等。其中，副反应的进行给高质量晶体生长带来了极大的困难。特别对于具有气相产物的副反应来说，一方面副反应会造成原材料的损失和原材料化合价的变化，导致得不到所需的单晶材料；另一方面副反应的气相产物也容易形成气泡影响结晶过程。

鉴于此，特提出本申请。

实用新型内容

本实用新型提供了一种装置，旨在提供一种适于提拉法生长晶体的单晶生长炉。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种单晶生长炉，包括炉本体和提拉控制机构，炉本体包括耐高压外壳、保温盒体，保温盒体内具有晶体生长内腔，耐高压外壳套设于保温盒体外，耐高压外壳和保温盒体之间具有高压壳与保温盒间隙，高压壳与保温盒间隙连通有耐高压气体进气管；

提拉控制机构包括穿过耐高压外壳和保温盒体用于与位于晶体生长内腔内的籽晶连接的提拉杆。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，晶体生长内腔内设置有用于盛放生长晶体所需的原料盛放容器，籽晶位于原料盛放容器内，晶体生长内腔内位于原料盛放容器的下方设置有加热体，炉本体还设置有进料装置，进料装置与原料盛放容器连通。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，提拉控制机构还包括电机控制模块，电机控制模块与提拉杆连接用于控制提拉杆旋转或提拉。

炉本体设置有用于可不断向晶体生长内腔输入晶体生长原料的进料装置，进料装置穿过炉本体的侧壁由炉本体的外部伸入晶体生长内腔内。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，高压壳与保温盒间隙还连通有耐高压气体排出管。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，炉本体上设置有高压过载保护装置，高压过载保护装置与高压壳与保温盒间隙。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，耐高压外壳包括壳身以及扣设于壳身开口上的壳盖；保温盒体包括盒身以及扣设在盒身开口上的盒盖，壳身的开口与盒身的开口方向相同，盒身的开口与晶体生长内腔连通。