晶体生长安瓿位置调节装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种晶体生长安瓿位置调节装置及系统，涉及安瓿位置调节技术领域。一种晶体生长安瓿位置调节装置，包括支撑组件、热电偶和位置调节组件。位置调节组件通过支撑杆与支撑组件连接，用于在水平和竖直方向移动和定位支撑组件。支撑组件包括套筒、热电偶杆、陶瓷杆以及固定塞，套筒的两端设有开口，开口设有固定塞，陶瓷杆的一端穿过固定塞设置于套筒的内部，热电偶杆穿设于陶瓷杆内。热电偶设置于套筒内。实现了安瓿在径向温度场中的位置调节，避免不对称径向温度场对晶体生长的影响，避免了安瓿与发热体直接接触，提高晶体质量和产率。该装置结构简单、安装调试方便，并可对生长过程中安瓿温度进行实时监控。

Position adjustment device and system of ampoule for crystal growth

The invention provides a crystal growth ampoule position adjusting device and system, which relates to the technical field of ampoule position adjusting. The utility model relates to a position adjusting device for crystal growth ampoules, which comprises a support component, a thermocouple and a position adjusting component. The position adjustment component is connected with the support component through the support rod, and is used for moving and positioning the support component in horizontal and vertical directions. The supporting component includes sleeve, thermocouple rod, ceramic rod and fixing plug. The two ends of sleeve are provided with openings and fixing plugs. One end of the ceramic rod passes through the fixing plug and is arranged inside the sleeve, and the thermocouple rod is arranged inside the ceramic rod. The thermocouple is arranged in the sleeve. The position adjustment of ampoules in the radial temperature field is realized to avoid the influence of asymmetric radial temperature field on crystal growth, avoid the direct contact between ampoules and heaters, and improve the crystal quality and yield. The device has the advantages of simple structure, convenient installation and debugging, and real-time monitoring of ampoule temperature during the growth process.

【技术实现步骤摘要】
晶体生长安瓿位置调节装置及系统
本专利技术涉及晶体生长安瓿位置调节
，具体而言，涉及一种晶体生长安瓿位置调节装置及系统。
技术介绍
水平管式晶体生长炉是一种常用的人工晶体生长设备，在物理气相输运法(PVT)、化学气相输运法(CVT)、水平布里奇曼法(HB)、水平温度梯度冷凝法(HGF)等多种晶体生长方法中有着重要的应用。这些方法的特点是将晶体生长安瓿放置在水平管式炉的水平炉腔中，加热管式炉使得水平炉腔内形成特定的温度场和温度梯度，构建出晶体生长的驱动力，从而实现晶体发育长大。在晶体生长过程中，人为的调节晶体生长界面在温度场中的位置可以实现对生长驱动力的调控，因此，生长安瓿在水平管式炉水平炉腔中精确定位和移动对晶体质量、生长重复率等有重要影响。水平管式炉的温度场按方向分为轴向温度场和径向温度场。其中，轴向温度场是平行于炉管中轴线的温度分布，是晶体生长的重要参数，可以通过调节不同位置加热部件的温度进行调控；径向温度场是垂直于炉管中轴线的温度分布，由于径向温差和温梯较小，径向温度场往往被人们忽略。水平管式炉炉管的中心轴通常为径向温度场的温度最低点，炉管壁位置为径向温度场的温度最高点。人们在采用水平管式炉进行晶体生长时，往往直接将生长坩埚放置在炉管壁上，并未考虑径向温度场和接触热传导对生长晶体的影响。但是，即便是微小的径向温差和温梯会造成一些晶体生长方向和结晶形态、质量的改变。如果在晶体生长过程中不考虑生长安瓿在径向温度场中的位置，将造成晶体生长重复率和质量下降。现有公知的管式炉水平晶体生长设备的不足是生长安瓿由炉管支撑，安瓿壁直接与发热元件接触，受到热传导作用，安瓿壁易出现温度分布不均匀，导致寄生成核和多晶生成。另一方面，在现有技术中，安瓿只能沿着水平炉腔轴向移动，不能进行径向位置调节，受径向温差和温梯的影响，获得的晶体易出现生长不均匀、结晶质量差等现象。此外，在现有技术中，当使安瓿从温度场中某温度点移动到另一温度点时，需要参照预先标定的炉内温度/距离关系将温度换算为长度，再以长度为参照标准进行移动。由于炉内温度/距离关系是在未加负载的空炉条件下进行标定的，在实际晶体生长过程中，安瓿的放入会使炉内温度场发生较大的变化，这种以长度为度量标准的定位和位置调节方法存在误差。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种晶体生长安瓿位置调节装置及系统。本专利技术避免了安瓿壁温度分布不均匀，实现了安瓿在炉腔内任意位置的精确定位，避免了以长度为标准导致的定位不准和移动误差，并可对生长过程进行实时监控。本专利技术的另一目的在于提供一种安瓿位置调节系统，该系统实现了晶体生长安瓿在径向温度场中的定位和位置调节，对生长过程进行实时监控，提高了生长晶体质量和产率。本专利技术的实施例是这样实现的：一种晶体生长安瓿位置调节装置，包括支撑组件，包括套筒、热电偶杆、陶瓷杆以及固定塞，套筒的两端设有开口，开口设有固定塞，陶瓷杆的一端穿过固定塞设置于套筒的内部，热电偶杆穿设于陶瓷杆内。热电偶，热电偶的热电偶丝穿设于热电偶杆，热电偶测温点设置于热电偶杆位于套筒内的一端。位置调节组件，位置调节组件通过支撑杆与支撑组件连接，用于在水平和竖直方向移动和定位支撑组件。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，套筒、热电偶杆、陶瓷杆、固定塞的中心轴线相互重合。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，固定塞沿轴向方向设有第一通孔，陶瓷杆穿过第一通孔设置于套筒的内部，第一通孔的中心轴线与固定塞的中心轴线重合。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，第一通孔的孔径与陶瓷杆的外径相等。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，陶瓷杆沿轴向方向设有第二通孔，热电偶杆设置于第二通孔内，第二通孔的中心轴线与陶瓷杆的中心轴线重合。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，热电偶杆的外径与第二通孔的孔径相等。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，陶瓷杆位于套筒内的一端设有凹部，热电偶测温点设置于凹部。一种安瓿位置调节系统，包括管式炉和上述晶体生长安瓿位置调节装置，支撑组件设置于管式炉的内部。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，管式炉包括水平炉腔，位置调节组件带动套筒沿套筒的轴线方向移动的位移大于水平炉腔的长度。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，位置调节组件带动套筒在水平和竖直方向移动的位置大于水平炉腔的直径。本专利技术实施例的有益效果包括：1、实现了安瓿在径向温度场中的位置调节，可使得生长安瓿中心轴与水平炉腔中心轴重合，避免不对称径向温度场对晶体生长的影响，提高晶体质量和产率。2、避免了生长安瓿与管式炉的发热体水平炉腔壁直接接触，避免了热传导引起的安瓿壁温度分布不均匀，避免安瓿壁寄生成核的产生。3、以温度为参照标准对安瓿进行精确定位和精确移动，避免了以长度为标准导致安瓿在温度场中定位不准和移动误差。4、结构简单、安装调试方便，并可对生长过程中安瓿温度进行实时监控。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的晶体生长安瓿位置调节装置的结构示意图；图2为图1中I处的放大图；图3为本专利技术实施例提供的安瓿位置调节系统的结构示意图。图标：10-晶体生长安瓿位置调节装置；11-支撑杆；100-支撑组件；110-套筒；120-热电偶杆；121-第一热电偶杆；122-第二热电偶杆；130-陶瓷杆；131-第一陶瓷杆；132-第二陶瓷杆；133-第一凹部；134-第二凹部；140-固定塞；141-第一固定塞；142-第二固定塞；200-热电偶；210-第一热电偶；220-第二热电偶；300-位置调节组件；20-安瓿位置调节系统；21-管式炉；22-水平炉腔。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的系统可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶体生长安瓿位置调节装置，其特征在于，包括支撑组件，包括套筒、热电偶杆、陶瓷杆以及固定塞，所述套筒的两端设有开口，所述开口设有所述固定塞，所述陶瓷杆的一端穿过所述固定塞设置于所述套筒的内部，所述热电偶杆穿设于所述陶瓷杆内；热电偶，所述热电偶的热电偶丝穿设于所述热电偶杆，所述热电偶测温点设置于所述热电偶杆位于所述套筒内的一端；位置调节组件，所述位置调节组件通过支撑杆与所述支撑组件连接，用于在水平和竖直方向移动和定位所述支撑组件。

【技术特征摘要】
1.一种晶体生长安瓿位置调节装置，其特征在于，包括支撑组件，包括套筒、热电偶杆、陶瓷杆以及固定塞，所述套筒的两端设有开口，所述开口设有所述固定塞，所述陶瓷杆的一端穿过所述固定塞设置于所述套筒的内部，所述热电偶杆穿设于所述陶瓷杆内；热电偶，所述热电偶的热电偶丝穿设于所述热电偶杆，所述热电偶测温点设置于所述热电偶杆位于所述套筒内的一端；位置调节组件，所述位置调节组件通过支撑杆与所述支撑组件连接，用于在水平和竖直方向移动和定位所述支撑组件。2.根据权利要求1所述的晶体生长安瓿位置调节装置，其特征在于，所述套筒、所述热电偶杆、所述陶瓷杆、所述固定塞的中心轴线相互重合。3.根据权利要求1所述的晶体生长安瓿位置调节装置，其特征在于，所述固定塞沿轴向方向设有第一通孔，所述陶瓷杆穿过所述第一通孔设置于所述套筒的内部，所述第一通孔的中心轴线与所述固定塞的中心轴线重合。4.根据权利要求3所述的晶体生长安瓿位置调节装置，其特征在于，所述第一通孔的孔径与所述陶瓷杆的外径...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊龙，肖婷婷，彭丽萍，黎维华，阎大伟，吴卫东，沈昌乐，蒋涛，湛治强，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51