一种蓝宝石热场结构制造技术

本申请提供的蓝宝石热场结构，包括热场结构本体、主加热器和副加热器，热场结构本体内部设置有用于盛放籽晶的坩埚；在热场结构本体内，主加热器以环绕的形式设置在坩埚的外围，主加热器的外围设置有保温层，保温层包括内保温层和外保温层，副加热器设置在内保温层和外保温层之间的空腔中。本申请的技术方案中主加热器构建长晶热场梯度，并通过将原有的保温层结构替换为保温层加副加热器的结构设计，在提供保温性能的同时可以通过副加热器提供辅助热场梯度。通过主副加热器的协同作用，可以满足大公斤级晶体生长的热场梯度，提高蓝宝石热场结构的经济适用性能。场结构的经济适用性能。场结构的经济适用性能。

【技术实现步骤摘要】
一种蓝宝石热场结构


[0001]本申请涉及蓝宝石单晶生长的
，尤其涉及一种蓝宝石热场结构。

技术介绍

[0002]在蓝宝石热场体系结构中，侧保温作为形成热场轴向和底部径向梯度的最基础组成部件，同时承担节能降耗的最基础部件，通过精心的设计各组成部件从而形成一个较密封的几何腔室，进而提供蓝宝石在2000℃以上的最佳长晶环境。
[0003]现有石墨热场蓝宝石单晶炉的侧保温通常由石墨硬毡及软毡套合组成，由于炉体内部的高温以及特殊的温度场分布，随着泡生法技术的革新，晶体重量逐步增大至目前的400kg以上，相关技术中，随着晶体直径的增大，将侧保温屏按照原始结构的直径方向直接放大，从而为较大的晶体重量提供满足其生长环境的需求。
[0004]然而，随着晶体直径的增大，通过目前的侧保温设计直接进行直径方向的简单放大方式，难以构建适合大公斤级晶体生长的热场梯度，且随着侧保温直径的增加，导热增强，长晶能耗增加，使得经济性变差。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种蓝宝石热场结构，以解决传统蓝宝石热场结构，由于不能构建适合大公斤级晶体生长的热场梯度，导热增强，长晶能耗增加，使得经济性变差的问题。
[0006]本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
[0007]一种蓝宝石热场结构，包括热场结构本体、主加热器和副加热器，所述热场结构本体内部设置有用于盛放籽晶的坩埚；
[0008]在所述热场结构本体内，所述主加热器以环绕的形式设置在所述坩埚的外围，所述主加热器的外围设置有保温层，所述保温层包括内保温层和外保温层，所述副加热器设置在所述内保温层和外保温层之间的空腔中。
[0009]作为一种实施方式，所述主加热器和副加热器顶部不等高错落设置；
[0010]所述主加热器顶部靠近所述热场结构本体的顶面设置；
[0011]所述副加热器底部靠近所述热场结构本体的底面设置。
[0012]作为一种实施方式，所述副加热器为筒状结构，且沿筒壁的轴向两端设置相互错开的轴向开槽结构，所述轴向开槽结构沿筒壁周向均匀分布，相邻轴向开槽结构之间的加热片宽度保持一致。
[0013]作为一种实施方式，所述副加热器沿筒壁的轴向两端设置温度梯度，且所述副加热器的底部温度大于顶部温度。
[0014]作为一种实施方式，所述热场结构本体还包括坩埚支撑轴，所述坩埚支撑轴设置在所述热场结构本体的中轴线上；
[0015]所述保温层的外围套设有炉桶，所述炉桶与设置在所述热场结构本体底部的炉底盘连接，所述炉底盘与所述坩埚通过所述坩埚支撑轴支撑连接；
[0016]所述热场结构本体还包括上炉盖，所述上炉盖设置在所述热场结构本体，并与所述炉桶连接。
[0017]作为一种实施方式，所述坩埚与所述坩埚支撑轴之间设置有坩埚托盘，所述坩埚顶部设置有坩埚盖板。
[0018]作为一种实施方式，所述热场结构本体内部设置若干保温结构，包括顶部保温层、底部保温层以及侧上保温层；
[0019]所述底部保温层，围绕所述坩埚支撑轴设置在所述炉底盘的底面上，且位于所述保温层的底部；
[0020]所述侧上保温层，围绕所述坩埚结构设置在所述保温层的顶端；
[0021]所述顶部保温层，设置在所述上炉盖的底部，且位于所述侧上保温层的顶端。
[0022]作为一种实施方式，所述保温层为石墨硬毡或氧化锆砖的硬质结构材质。
[0023]本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：
[0024]由以上技术方案可知，本申请提供的蓝宝石热场结构，包括热场结构本体、主加热器和副加热器，热场结构本体内部设置有用于盛放籽晶的坩埚；在热场结构本体内，主加热器以环绕的形式设置在坩埚的外围，主加热器的外围设置有保温层，保温层包括内保温层和外保温层，副加热器设置在内保温层和外保温层之间的空腔中。本申请的技术方案中主加热器构建长晶热场梯度，并通过将原有的保温层结构替换为保温层加副加热器的结构设计，在提供保温性能的同时可以通过副加热器提供辅助热场梯度。通过主副加热器的协同作用，可以满足大公斤级晶体生长的热场梯度，提高蓝宝石热场结构的经济适用性能。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。
[0026]图1为本申请实施例提供的一种蓝宝石热场结构示意图；
[0027]图2为本申请实施例提供的一种副加热器平面结构示意图；
[0028]图3为图2中副加热器立体结构示意图；
[0029]图4为本申请实施例提供的另一种副加热器平面结构示意图；
[0030]图5为图4中副加热器立体结构示意图。
[0031]附图标记说明：
[0032]1‑
热场结构本体，2
‑
主加热器，3
‑
副加热器，31
‑
轴向开槽结构，32加热片，311
‑
轴向上开口槽，312
‑
轴向下开口槽，4
‑
坩埚，5
‑
保温层，51
‑
内保温层，52
‑
外保温层，6
‑
坩埚支撑轴，7
‑
炉桶，8
‑
炉底盘，9
‑
坩埚托盘，10
‑
坩埚盖板，11
‑
顶部保温层，12
‑
底部保温层，13
‑
侧上保温层，14
‑
上炉盖，3111
‑
周向第一开槽；3112
‑
周向第二开槽；3113
‑
周向第三开槽；3114
‑
周向第四开槽。
具体实施方式
[0033]为了使本领域技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅
是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0034]现有石墨热场蓝宝石单晶炉的侧保温通常由石墨硬毡及软毡套合组成，由于炉体内部的高温以及特殊的温度场分布，随着泡生法技术的革新，晶体重量逐步增大至目前的400kg以上，相关技术中，随着晶体直径的增大，采用的技术改进为将侧保温屏按照原始结构的直径方向直接放大，从而为较大的晶体重量提供满足其生长环境的需求。
[0035]然而，随着晶体直径的增大，通过目前的侧保温设计直接进行直径方向的简单放大方式，一方面难以构建适合大公斤级晶体生长的热场梯度，另一方面，随着侧保温直径的增加，导热增强，长晶能耗增加，使得经济性变差。
[0036本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石热场结构，其特征在于，包括热场结构本体(1)、主加热器(2)和副加热器(3)，所述热场结构本体(1)内部设置有用于盛放籽晶的坩埚(4)；在所述热场结构本体(1)内，所述主加热器(2)以环绕的形式设置在所述坩埚(4)的外围，所述主加热器(2)的外围设置有保温层(5)，所述保温层(5)包括内保温层(51)和外保温层(52)，所述副加热器(3)设置在所述内保温层(51)和外保温层(52)之间的空腔中。2.根据权利要求1所述的蓝宝石热场结构，其特征在于，所述主加热器(2)和副加热器(3)顶部不等高错落设置；所述主加热器(2)顶部靠近所述热场结构本体(1)的顶面设置；所述副加热器(3)底部靠近所述热场结构本体(1)的底面设置。3.根据权利要求1所述的蓝宝石热场结构，其特征在于，所述副加热器(3)为筒状结构，且沿筒壁的轴向两端设置相互错开的轴向开槽结构(31)，所述轴向开槽结构(31)沿筒壁周向均匀分布，相邻轴向开槽结构(31)之间的加热片(32)宽度保持一致。4.根据权利要求1所述的蓝宝石热场结构，其特征在于，所述副加热器(3)沿筒壁的轴向两端设置温度梯度，且所述副加热器(3)的底部温度大于顶部温度。5.根据权利要求1所述的蓝宝石热场结构，其特征在于，所述热场结构本体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永亮，于海群，汪海波，刘飞，白伟，
申请(专利权)人：内蒙古恒嘉晶体材料有限公司，
类型：新型
国别省市：