一种晶体生长系统技术方案

本发明专利技术涉及晶体生长系统。该晶体生长系统包括晶体生长加料装置和晶体生长坩埚，该晶体生长加料装置包括加料坩埚、温控加热系统和加料导管，其中，温控加热系统用于加热并控制加料坩埚的温度，加料坩埚位于晶体生长坩埚上方，加料导管用于将加料坩埚中的熔化的晶体生长原料输送到晶体生长坩埚中。本发明专利技术的晶体生长系统能够克服了现有技术中的晶体生长系统的诸多缺陷。例如，本发明专利技术能够方便地控制加料坩埚内及导管内原料熔液流入晶体生长坩埚的流量；能够使得晶体生长坩埚中晶体生长过程稳定；本发明专利技术还能解决加料时的加料溶液凝结而导致的加料不畅问题。同时，本发明专利技术的晶体生长系统能够结构简单，操作方便，能够大大降低了设备成本和生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种晶体生长系统
本专利技术总体涉及晶体生长技术，具体地，本专利技术涉及一种晶体生长系统。
技术介绍
在晶体生长过程中，为增加产量，需要将该晶体生长所需的原料输送到晶体生长坩埚。一种生产晶体的方法是布里奇下降法，即坩埚下降法，该方法通过使晶体生长坩埚在加热炉中缓慢下降来获取晶体。为了克服布里奇下降法在晶体生长过程中产生化学组分偏析的现象，现有技术中提供了诸多在晶体生长过程中连续加料的方法。所有现有的连续加料方法存在下面两个问题：一是在用固体粉料加入的方法中，由于固体粉料进入生长坩埚后，在熔解过程中产生熔液的温度变化，使晶体生长温度不稳定而导致杂晶的形成。二是在加入原料熔液的方法中，在高温下通过用制冷剂控制加料管温度来控制熔液的流速和流量。但是这种方法结构复杂，制冷剂易挥发，在高温时产生压强，制冷剂管道易堵塞或者泄漏等一系列问题，实施难度很大。因此，希望提供一种改进的晶体生长系统，以消除或缓和现有技术中的上述缺陷。
技术实现思路
为了克服现有技术中的问题，本专利技术提供了一种晶体生长系统，其包括晶体生长加料装置和晶体生长坩埚，该晶体生长加料装置包括加料坩埚、温控加热系统和加料导管，其中，温控加热系统用于加热并控制加料坩埚的温度，加料坩埚位于晶体生长坩埚上方，加料导管用于将加料坩埚中的熔化的晶体生长原料输送到晶体生长坩埚中。在一种实施方式中，加料坩埚的直径与所述晶体生长坩埚相同或者比所述晶体生长坩埚略小。作为改进，加料导管的上端接口偏心安装在加料坩埚的底部。在一种实施方式中，加料导管的直径为3-5mm，并且其上端接口的中心与加料坩埚的侧壁的内表面相距10-20mm。在一种实施方式中，温控加热系统将加料坩埚的温度保持为与晶体生长坩埚的温度基本相同，并且温控加热系统通过控制加料坩埚的温度控制晶体生长原料流入晶体生长坩埚的流量。在一种实施方式中，温控加热系统包括加料坩埚加热器、温度控制器和加料坩埚测温元件和晶体生长坩埚测温元件，其中加料坩埚加热器、加料坩埚测温元件和晶体生长坩埚测温元件都连接到温度控制器。在一种实施方式中，温控加热系统包括加料坩埚加热器、晶体生长坩埚加热器、温度控制器、加料坩埚测温元件和晶体生长坩埚测温元件，其中加料坩埚加热器、晶体生长坩埚加热器、加料坩埚测温元件和晶体生长坩埚测温元件都连接到该温度控制器。在一种实施方式中，在晶体生长加料装置中的加料坩埚中的原料组分中，易偏析组分的化学组分浓度小于晶体生长坩埚中原料组分中易偏析组分的化学组分浓度。在一种实施方式中，加料坩埚中原料组分中的易偏析组分的摩尔浓度比晶体生长坩埚中的原料组分中的易偏析组分的摩尔浓度小0-30％，其中不包括0。通过采用本专利技术的上述晶体生长系统，克服了上述提到的现有技术中的晶体生长系统的缺陷。例如，本专利技术通过温控加热系统加热并控制加料坩埚的温度，从而控制熔化后的晶体生长原料熔液的温度，以便控制加料坩埚内及导管内原料熔液流入晶体生长坩埚的流量。而且，通过控制加料坩埚中原料熔液的温度与晶体生长坩埚中熔液的温度一致，能够使得晶体生长坩埚中晶体生长过程稳定。此外，本专利技术的加料导管偏心安装在加料坩埚底部，从而能够防止加料坩埚圆心处离加热器较远所造成的温度偏低而导致的加料导管内的原料溶液容易产生凝结的问题。此外，通过使用本专利技术的晶体生长系统并且使加料坩埚中的原料组分中易偏析组分的化学组分浓度小于晶体生长坩埚中原料组分中易偏析组分的化学组分浓度能够对所获得的晶体成分和晶体性能具有进一步的改良作用，从而能生长性能更好的、有效使用长度更长的晶体，提高晶体的使用效率。同时，本专利技术的晶体生长系统能够结构简单，操作方便，能够大大降低了设备成本和生产成本。附图说明附图以示例的方式图示了本专利技术，其并不构成对本专利技术的限制。在附图中相同的数字表示相同的部件，其中：图1为根据本专利技术的一种示例性实施方式的晶体生长系统的结构示意图；图2为不使用和使用本专利技术中的加料装置的晶体生长系统和原料组分要求所生长的晶体中钛酸铅元素含量的比较图；以及图3为不使用和使用本专利技术中的加料装置的晶体生长系统和原料组分要求所生长的晶体的介电常数的比较图。具体实施方式下面将参照附图中所示的一些实施例具体描述本专利技术的一些示例性实施方式。在下文的描述中，描述了一些具体的细节以提供对本专利技术的更深的理解。然而，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，即使不具有这些具体细节中的一些，本专利技术也可被实施。另一方面，一些公知的工艺步骤和/或结构没有被详细描述以避免不必要地使本专利技术变得难以理解。此外，在实施例的详细描述中，方向术语，例如“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“侧部”、“左”、“右”、“向前”“向后”等是参考附图中的方向而使用的。由于本专利技术的实施例中的部件能够以多个不同的方向而被放置，因此，所述方向术语的使用是为了说明而不是为了限制本专利技术。参见图1所示，其提供了根据本专利技术的一种示例性实施方式的晶体生长系统100的结构示意图。该晶体生长系统100包括晶体生长加料装置110和晶体生长坩埚120。晶体生长加料装置110包括加料坩埚111、温控加热系统112和加料导管113。加料坩埚111位于所述晶体生长坩埚120的上方。加料导管113用于将加料坩埚111中的熔化的晶体生长原料溶液114输送到晶体生长坩埚120中。温控加热系统112能够加热并控制加料坩埚111的温度。在一种示例性实施方式中，该温控加热系统112包括加料坩埚加热器115、温度控制器116、加料坩埚测温元件117和晶体生长坩埚测温元件118。如图1所示，加料坩埚加热器115、加料坩埚测温元件117和晶体生长坩埚测温元件118都连接到温度控制器116。在一种实施方式中，加料坩埚加热器115围绕在加热坩埚周围，并距离加热坩埚111适当的距离。如图1所示，加料坩埚加热器115可设置在晶体生长系统100的包围在加料坩埚外面的保温层121中。在一种实施方式中，该晶体生长系统100还可包括设置在加料坩埚和晶体生长坩埚外围的坩埚保护套122，以对加料坩埚和晶体生长坩埚提供保护。加料坩埚测温元件117用于感测加料坩埚的温度。晶体生长坩埚测温元件118用于感测晶体生长坩埚的温度。加料坩埚测温元件117和晶体生长坩埚测温元件118例如可以是热电偶，当然也可以是其它适用的测温元件。在一种示例性实施方式中，温度控制器116可基于加料坩埚测温元件117所感测的加料坩埚的温度的高低来通过控制加料坩埚加热器115的加热功率的大小来控制加料坩埚的温度的高低，从而能够控制加料坩埚内的熔化后的晶体生长原料熔液的温度，进而能控制加料坩埚及导管内的原料熔液流入晶体生长坩埚120的粘度和流量。从而能够方便地根据需要来控制和调节控制加料坩埚及导管内的原料熔液流入晶体生长坩埚120的流量。此外，温控加热系统112还能够根据加料坩埚测温元件117所感测的加料坩埚111的温度和晶体生长坩埚测温元件118所感测的晶体生长坩埚120的温度之间的差别来控制加料坩埚加热器115的温度从而能使所述加料坩埚的温度保持为与晶体生长坩埚的温度基本相同，这有利于晶体生长坩埚内晶体生长过程的稳定，从而能够获得质量更好的晶体123。在一种实施方式中，温控加热系统112还可以进一步包括晶体生长坩埚加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶体生长系统，包括晶体生长加料装置和晶体生长坩埚，其特征在于所述晶体生长加料装置包括加料坩埚、温控加热系统和加料导管，其中，所述温控加热系统用于加热并控制加料坩埚的温度，所述加料坩埚位于所述晶体生长坩埚上方，所述加料导管用于将所述加料坩埚中的熔化的晶体生长原料输送到所述晶体生长坩埚中。

【技术特征摘要】
1.一种晶体生长系统，包括晶体生长加料装置和晶体生长坩埚，其特征在于所述晶体生长加料装置包括加料坩埚、温控加热系统和加料导管，其中，所述温控加热系统用于加热并控制加料坩埚的温度，所述加料坩埚位于所述晶体生长坩埚上方，所述加料导管用于将所述加料坩埚中的熔化的晶体生长原料输送到所述晶体生长坩埚中。2.根据权利要求1所述的晶体生长系统，其特征在于，其特征在于所述加料坩埚的直径与所述晶体生长坩埚相同或者比所述晶体生长坩埚略小。3.根据权利要求1或2所述的晶体生长系统，其特征在于，所述加料导管的上端接口偏心安装在所述加料坩埚的底部。4.根据权利要求3所述的晶体生长系统，其特征在于，所述加料导管的直径为3-5mm，并且其上端接口的中心与所述加料坩埚的侧壁的内表面相距10-20mm。5.根据权利要求1所述的晶体生长系统，其特征在于，所述温控加热系统将所述加料坩埚的温度保持为与所述晶体生长坩埚的温度基本相同，并且所述温控加热系统通过控制所述加料坩埚的温度来控制所述晶体生长原料流入所述晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋子博，
申请(专利权)人：上海怡英新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31