一种钽酸锂单晶生长设备制造技术

本发明专利技术公开了一种钽酸锂单晶生长设备，包括生长罐，生长罐的内部固定安装有外侧坩埚，外侧坩埚的顶部固定安装有抚平装置，生长罐的侧边固定安装有水冷装置，水冷装置的侧边固定安装有惰性气体输入装置，设置惰性气体输入装置，使氩气罐内部的氩气，通过出气管经过伸缩管，使内部始终处于充满惰性气氛中，提升钽酸锂单晶的生长速率和生长效果，使生长设备的性能提升，在抚平块的作用下，钽酸锂单晶的表面更加光滑，设置抚平装置为钽酸锂单晶后续的工序减轻加工难度，使氩气罐内部的氩气，通过出气管在外部水箱的内部进行流动，通过水冷机组的作用，提升钽酸锂单晶生长的质量，同时避免原料的在内坩埚的内部残留。原料的在内坩埚的内部残留。原料的在内坩埚的内部残留。

【技术实现步骤摘要】
一种钽酸锂单晶生长设备


[0001]本专利技术涉及钽酸锂单晶加工设备
，更具体地说，本专利技术涉及一种钽酸锂单晶生长设备。

技术介绍

[0002]钽酸锂晶体是一种重要的具有多功能压电、铁电和电光、声光、非线性、光折变及激光活性等特点的晶体材料，是一种光学性能多、综合指标好的人工晶体，伴随着激光技术的迅猛发展，钽酸锂晶体在电光调制器、二次谐波发生器、Q开关、声表面滤波器及集成光学等方面得到了广泛的应用，作为压电材料，其突出优点是延迟时间温度系数低，器件的热稳定性好，是制作声表面波彩色电视机中频滤波器的优良材料，是优秀的热释电红外探测器材料，钽酸锂单晶生长方法中PVT法是目前应用最成熟最普遍的方法，PVT生长方法把原料放置在坩埚底部，在高温和低压下使原料升华，再根据原料和籽晶的温度梯度，在籽晶上凝华成单晶。
[0003]现有的钽酸锂单晶在生产过程中，通过籽晶杆拉动钽酸锂单晶进行生长，但拉动的同时，钽酸锂单晶进行凝结，会使内部温度降低，此时内部的氩气，会进行热胀冷缩，导致内部氩气量不够平稳，降低了钽酸锂单晶生长的速率，同时降低了钽酸锂单晶的生长效果；同时在籽晶杆和坩埚进行反向旋转拉升的同时，钽酸锂单晶表面会产生较大较深的旋转纹路，为后期切割研磨的工序增加难度；而在钽酸锂单晶在生成之前，处于熔融状态，在生产之前侧边很容易与坩埚内部进行粘接，降低钽酸锂单晶生产难度，同时坩埚的内部熔融的原料会产生残留。
[0004]于是，专利技术人有鉴于此，秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供钽酸锂单晶生长设备，以期达到更具有使内部始终处于充满惰性气氛中，提升钽酸锂单晶的生长速率和生长效果，使生长设备的性能提升；提升钽酸锂单晶表面的光滑度，为钽酸锂单晶后续的工序减轻加工难度；避免边缘侧产生粘接，提升钽酸锂单晶生长的质量，同时避免原料的在内坩埚的内部残留的目的。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种钽酸锂单晶生长设备，内部始终处于充满惰性气氛中，提升钽酸锂单晶的生长速率和生长效果，使生长设备的性能提升；提升钽酸锂单晶表面的光滑度，为钽酸锂单晶后续的工序减轻加工难度；避免边缘侧产生粘接，提升钽酸锂单晶生长的质量，同时避免原料的在内坩埚的内部残留，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钽酸锂单晶生长设备，包括生长罐，所述生长罐的内部固定安装有外侧坩埚，所述外侧坩埚的顶部固定安装有抚平装置，所述生长罐的侧边固定安装有水冷装置，所述水冷装置的侧边固定安装有惰性气体输入装置；所述外侧坩埚包括外坩埚体，所述外坩埚体的内部开设有气体内腔，所述外坩埚体的内
表面开设有进气孔，通过设置进气孔，使进入内部的氩气，从进气孔进入到炉体的内部，所述外坩埚体的底部活动安装有转动块，所述外坩埚体底部的四边均固定连通有伸缩管，设置伸缩管，使外坩埚体得以支撑，同时进行限位，防止旋转；所述抚平装置包括支撑架，所述支撑架的侧边活动安装有活动块，所述活动块侧边的上端固定安装有抚平块，所述抚平装置的数量为四个，四个所述抚平装置均固定安装在外坩埚体顶部，所述活动块和抚平块的材质均为石英石，外坩埚体的顶部固定安装抚平装置，使抚平装置在单晶生长过程中，通过抚平块进行将表面抚平，使单晶生长的表面更加光滑，减少后续研磨切割的工序的力度。
[0007]在一个优选地实施方式中，所述支撑架固定安装在外坩埚体顶部的四边，所述活动块活动安装在外坩埚体的上方。
[0008]在一个优选地实施方式中，所述生长罐包括炉体，所述炉体的顶部活动安装有籽晶杆，所述炉体的底部固定安装有支撑脚，所述炉体的底部固定安装有驱动装置，所述驱动装置的顶部固定安装有转动杆，所述转动杆活动安装在炉体的内部，所述炉体的顶部固定安装有内坩埚，所述内坩埚活动安装在外坩埚体的内部，采用双坩埚模式，使外坩埚体可进入氩气的同时，对内坩埚进行冷却，所述转动杆固定安装在转动块的内部，所述籽晶杆位于内坩埚的正上方，所述炉体固定连通在伸缩管的底部，设置伸缩管，使外坩埚体跟随着转动杆一起升降活动，同时自身得以支撑。
[0009]在一个优选地实施方式中，所述惰性气体输入装置包括氩气罐，所述氩气罐的侧边固定连通有出气管，所述出气管的侧边固定连通有转换管，所述转换管的顶部固定连通有输送管，所述输送管固定连通在伸缩管的底部，通过输送管与伸缩管进行固定连通，使氩气罐中的氩气，通过转换管和输送管进入到气体内腔的内部，所述转换管固定安装在炉体的底部，所述转换管固定安装在驱动装置的外侧。
[0010]在一个优选地实施方式中，所述水冷装置包括外部水箱，所述外部水箱的顶部固定连通有进水口，所述进水口侧面的一端固定安装有水冷机组，所述外部水箱的另外一个侧面固定安装有排水阀，所述外部水箱的内部固定安装有换热板，所述外部水箱固定套接在出气管的外表面，在外部水箱的旁边设置水冷机组，使外部水箱内部的水始终保持较冷的状态，从而使经过水冷装置中的氩气进行冷却。
[0011]在一个优选地实施方式中，所述换热板包括固定板，所述固定板的上下两端均固定安装有固定环，所述固定板的数量为若干个，所述固定板固定安装在外部水箱的内部，所述固定环活动套接在出气管的外表面，设置固定板，使出气管尽大程度的接触较冷的水中，使氩气进行充分冷却。
[0012]本专利技术的技术效果和优点：
[0013]1、本专利技术通过设置惰性气体输入装置，使氩气罐内部的氩气，通过出气管经过伸缩管，从气体内腔侧边的进气孔中排入到炉体的内部，使炉体的内部始终保持惰性气体的氛围中，使内部始终处于充满惰性气氛中，提升钽酸锂单晶的生长速率和生长效果，使生长设备的性能提升。
[0014]2、本专利技术通过设置抚平装置，籽晶杆和内坩埚进行反向旋转，在抚平块的作用下，钽酸锂单晶的表面更加光滑，提升钽酸锂单晶表面的光滑度，为钽酸锂单晶后续的工序减轻加工难度。
[0015]3、本专利技术通过设置在外部水箱，驱动装置启动的过程中，使氩气罐内部的氩气，通
过出气管在外部水箱的内部进行流动，通过水冷机组的作用，使外部水箱内部的水对出气管中的氩气进行降温，由于内坩埚和熔融的单晶原料材质不同，两者的收缩程度不同，使单晶原料脱离内坩埚，避免边缘侧产生粘接，提升钽酸锂单晶生长的质量，同时避免原料的在内坩埚的内部残留。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0017]图2为本专利技术的外侧坩埚结构示意图。
[0018]图3为本专利技术的抚平装置结构示意图。
[0019]图4为本专利技术的生长罐结构示意图。
[0020]图5为本专利技术的惰性气体输入装置结构示意图。
[0021]图6为本专利技术的水冷装置结构示意图。
[0022]图7为本专利技术的换热板结构示意图。
[0023]附图标记为：1、生长罐；2、外侧坩埚；3、抚平装置；4、水冷装置；5、惰性气体输入装置；11、炉体；12、支撑脚；1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钽酸锂单晶生长设备，包括生长罐(1)，其特征在于，所述生长罐(1)的内部固定安装有外侧坩埚(2)，所述外侧坩埚(2)的顶部固定安装有抚平装置(3)，所述生长罐(1)的侧边固定安装有水冷装置(4)，所述水冷装置(4)的侧边固定安装有惰性气体输入装置(5)；所述外侧坩埚(2)包括外坩埚体(21)，所述外坩埚体(21)的内部开设有气体内腔(22)，所述外坩埚体(21)的内表面开设有进气孔(23)，所述外坩埚体(21)的底部活动安装有转动块(24)，所述外坩埚体(21)底部的四边均固定连通有伸缩管(25)；所述抚平装置(3)包括支撑架(31)，所述支撑架(31)的侧边活动安装有活动块(32)，所述活动块(32)侧边的上端固定安装有抚平块(33)，所述抚平装置(3)的数量为四个，四个所述抚平装置(3)均固定安装在外坩埚体(21)顶部，所述活动块(32)和抚平块(33)的材质均为石英石。2.根据权利要求1所述的钽酸锂单晶生长设备，其特征在于：所述支撑架(31)固定安装在外坩埚体(21)顶部的四边，所述活动块(32)活动安装在外坩埚体(21)的上方。3.根据权利要求1所述的钽酸锂单晶生长设备，其特征在于：所述生长罐(1)包括炉体(11)，所述炉体(11)的顶部活动安装有籽晶杆(16)，所述炉体(11)的底部固定安装有支撑脚(12)，所述炉体(11)的底部固定安装有驱动装置(13)，所述驱动装置(13)的顶部固定安装有转动杆(14)，所述转动杆(14)活动安装在炉体(11)的内部，所述炉体(11)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁韶阳，冯佳峰，于会永，赵春锋，赵中阳，刘钊，张艳辉，荆爱明，
申请(专利权)人：大庆溢泰半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：