晶体生长设备及晶体生长设备的使用方法技术

本发明专利技术公开晶体生长设备及晶体生长设备的使用方法，设备包括：底座，底座顶端固接有两立柱；下罐体，下罐体外侧固定套设有第一调节部，第一调节部底端安装在底座上，下罐体底端内壁固接有加热套，下罐体上安装有转动部；中罐体，中罐体内固接有冷却部；上罐体，上罐体顶端固接有固定管，固定管上方固接有支撑块，支撑块顶端固接有提拉部，提拉部底端伸入固定管并固接有夹持部，立柱顶端安装有第二调节部，第二调节部与支撑块固接；坩埚，坩埚限位连接在转动部顶端。使用方法包括：S1、上料；S2、抽真空；S3、充入氩气；S4、熔化；S5、引晶；S6、降温；S7、放肩；S8、等径生长；S9、收尾。本发明专利技术能够更好的实现晶体的直拉生长。好的实现晶体的直拉生长。好的实现晶体的直拉生长。

【技术实现步骤摘要】
晶体生长设备及晶体生长设备的使用方法


[0001]本专利技术属于晶体生长
，尤其涉及晶体生长设备及晶体生长设备的使用方法。

技术介绍

[0002]通过直拉法生长形成晶体棒的方式是目前最常用的批量生产晶体的方法，在此过程中便会应用到晶体生长设备，现有的晶体生长设备主要是可开上盖的炉体，炉体内放置有坩埚，通过向坩埚内投放原料，并将原料熔化，然后通过旋转提拉结构实现晶体的生长。
[0003]但是现有的晶体生长设备存在以下缺陷：
[0004]1、现有的晶体生长设备是通过螺栓将籽晶固定在籽晶架上，但是这种固定方式效率低下，且对籽晶的固定稳定性不高；
[0005]2、现有的晶体生长设备中提拉结构既实现对籽晶的提拉，又实现对籽晶的旋转，而转动结构在提拉结构的顶端，距离籽晶距离比较长，因此转动传递到籽晶时稳定性比较差，容易音响晶体生长的品质。
[0006]因此，亟需设计晶体生长设备及晶体生长设备的使用方法，用以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供晶体生长设备及晶体生长设备的使用方法，本专利技术能够更好的实现晶体的直拉生长。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：晶体生长设备，包括：
[0009]底座，所述底座顶端固接有两立柱；
[0010]下罐体，所述下罐体位于所述底座上方，且所述下罐体位于两所述立柱之间，所述下罐体外侧固定套设有第一调节部，所述第一调节部底端安装在所述底座上，所述下罐体底端内壁固接有加热套，所述下罐体上安装有转动部，所述转动部顶端位于所述加热套内；
[0011]中罐体，所述中罐体位于所述下罐体上方，所述中罐体与两所述立柱均固接，所述中罐体内固接有冷却部；
[0012]上罐体，所述上罐体位于所述中罐体上方，所述上罐体顶端固接有固定管，所述固定管与所述上罐体连通，所述固定管上方固接有支撑块，所述支撑块顶端固接有提拉部，所述提拉部底端伸入所述固定管并固接有夹持部，所述立柱顶端安装有第二调节部，所述第二调节部与所述支撑块固接；
[0013]坩埚，所述坩埚限位连接在所述转动部顶端。
[0014]优选的，所述夹持部包括第二壳体，所述第二壳体固接在所述提拉部底端，所述第二壳体顶端内壁固接有气缸，所述气缸下方设置有转动套，所述转动套转动贯穿所述第二壳体底端，所述转动套底端铰接有若干夹板，所述转动套内设置有连接头，所述连接头转动连接在所述气缸底端，所述连接头底部铰接有若干铰接杆，若干所述铰接杆末端分别与若干所述夹板铰接，所述第二壳体内安装有驱动组件，所述驱动组件与所述转动套传动连接。
[0015]优选的，所述驱动组件包括第五电机，所述转动套顶部固定套设有蜗轮，所述蜗轮一侧设置有蜗杆，所述蜗轮与所述蜗杆相啮合，所述蜗杆转动连接在所述第二壳体内，所述第五电机固接在所述第二壳体内，所述第五电机的输出轴与所述蜗杆同轴固接。
[0016]优选的，所述提拉部包括连接杆，所述支撑块固接在所述固定管顶端，所述支撑块顶端固接有竖杆，所述竖杆侧壁开设有第二滑槽，所述第二滑槽内转动连接有第一丝杠，所述第一丝杠上螺纹套设有第二滑块，所述第二滑块与所述第二滑槽滑接，所述连接杆固接在所述第二滑块底端，所述连接杆的末端伸入所述固定管内并与所述第二壳体固接，所述竖杆顶端固接有第四电机，所述第四电机的输出轴与所述第一丝杠同轴固接。
[0017]优选的，所述转动部包括托盘，所述托盘转动连接在所述下罐体底端内壁，所述坩埚限位连接在所述托盘上，所述下罐体底端外壁固接有第一壳体，所述第一壳体内转动连接有转动管，所述转动管顶端贯穿所述下罐体与所述托盘固接，所述第一壳体内固接有第六电机，所述第六电机的输出轴上固接有第一齿轮，所述第一齿轮一侧设置有第二齿轮，所述第二齿轮固定套设在所述转动管上，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合。
[0018]优选的，还包括气流套，所述气流套转动连接在所述转动管上，所述气流套内壁开设有环形槽，所述转动管上开设有通孔，所述转动管通过所述通孔与所述环形槽连通，所述气流套外壁固接有气管，所述气管与所述环形槽连通，所述气管末端贯穿所述第一壳体，所述托盘底端外壁开设有汇集槽，所述托盘内开设有若干气流通道，若干所述气流通道均与所述汇集槽连通，且若干所述气流通道的末端均贯穿所述托盘顶端。
[0019]优选的，所述第一调节部包括液压伸缩杆和第四丝杠，所述底座顶端设置有支撑板，所述下罐体外侧固定套设有连接板，所述支撑板与所述连接板之间设置有若干所述液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的两端分别与所述支撑板和所述连接板固接，所述底座顶端开设有第四滑槽，所述第四滑槽内转动连接有所述第四丝杠，所述第四丝杠上螺纹套设有第四滑块，所述第四滑块与所述第四滑槽滑接，所述第四滑块与所述支撑板固接，所述底座侧壁固接有第一电机，所述第一电机的输出轴与所述第四丝杠同轴固接。
[0020]优选的，所述第二调节部包括第二丝杠和第三丝杠，所述立柱一相对侧壁均开设有第一滑槽，所述第一滑槽内转动连接有所述第二丝杠，所述第二丝杠上螺纹套设有第一滑块，所述第一滑块与所述第一滑槽滑接，所述立柱顶端固接有第三电机，所述第三电机的输出轴与所述第二丝杠同轴固接，两所述第一滑块一相对侧壁均开设有第三滑槽，所述第三滑槽内转动连接有所述第三丝杠，所述第三丝杠上螺纹套设有第三滑块，所述第三滑块与所述第三滑槽滑接，所述支撑块两侧分别与两所述第三滑块固接，所述第一滑块上固接有第二电机，所述第二电机的输出轴与所述第三丝杠同轴固接。
[0021]优选的，所述冷却部包括冷却套，所述冷却套固接在所述中罐体内，所述冷却套内开设有螺旋通道，所述中罐体外壁固接有两液管，一所述液管与所述螺旋通道的进水端连通，另一所述液管与所述螺旋通道的出液端连通。
[0022]晶体生长设备的使用方法，使用上述的晶体生长设备，包括如下步骤：
[0023]S1、上料：将坩埚放在托盘上并向坩埚内填充晶体原料和掺杂剂，并将籽晶安装在夹持部上，控制第一控制部和第二控制将上罐体和下罐体移动，并与中罐体形成一生长容器；
[0024]S2、抽真空：将转动部与真空泵进行连接，将生长容器内抽成真空状态；
[0025]S3、充入氩气：将转动部与氩气源进行连接，向生长容器内充入氩气；
[0026]S4、熔化：启动加热套，将坩埚内的晶体原料熔化；
[0027]S5、引晶：当晶体溶液的温度稳定之后，通过启动提拉部和夹持部使籽晶向下慢慢移动浸入晶体溶液，然后在提拉部和夹持部的作用下使籽晶旋转向上上提拉引晶；
[0028]S6、降温：引晶结束之后，将冷却部与液冷设备进行连接，并向冷却部内中通入冷却剂对提拉出的晶体以及生长容器进行降温处理；
[0029]S7、放肩：降低对籽晶的旋转提拉速度，进行放肩；
[0030]S8、等径生长：放肩结束后，通过控制冷却部的冷却效率调节生长容器内的温度，通过提拉部和夹持部控制籽晶的旋转提拉速度，进行等径生长；
[0031]S9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.晶体生长设备，其特征在于，包括：底座(1)，所述底座(1)顶端固接有两立柱(5)；下罐体(9)，所述下罐体(9)位于所述底座(1)上方，且所述下罐体(9)位于两所述立柱(5)之间，所述下罐体(9)外侧固定套设有第一调节部，所述第一调节部底端安装在所述底座(1)上，所述下罐体(9)底端内壁固接有加热套(38)，所述下罐体(9)上安装有转动部，所述转动部顶端位于所述加热套(38)内；中罐体(10)，所述中罐体(10)位于所述下罐体(9)上方，所述中罐体(10)与两所述立柱(5)均固接，所述中罐体(10)内固接有冷却部；上罐体(11)，所述上罐体(11)位于所述中罐体(10)上方，所述上罐体(11)顶端固接有固定管(12)，所述固定管(12)与所述上罐体(11)连通，所述固定管(12)上方固接有支撑块(15)，所述支撑块(15)顶端固接有提拉部，所述提拉部底端伸入所述固定管(12)并固接有夹持部，所述立柱(5)顶端安装有第二调节部，所述第二调节部与所述支撑块(15)固接；坩埚(39)，所述坩埚(39)限位连接在所述转动部顶端。2.根据权利要求1所述的晶体生长设备，其特征在于：所述夹持部包括第二壳体(28)，所述第二壳体(28)固接在所述提拉部底端，所述第二壳体(28)顶端内壁固接有气缸(29)，所述气缸(29)下方设置有转动套(31)，所述转动套(31)转动贯穿所述第二壳体(28)底端，所述转动套(31)底端铰接有若干夹板(36)，所述转动套(31)内设置有连接头(30)，所述连接头(30)转动连接在所述气缸(29)底端，所述连接头(30)底部铰接有若干铰接杆(35)，若干所述铰接杆(35)末端分别与若干所述夹板(36)铰接，所述第二壳体(28)内安装有驱动组件，所述驱动组件与所述转动套(31)传动连接。3.根据权利要求2所述的晶体生长设备，其特征在于：所述驱动组件包括第五电机(34)，所述转动套(31)顶部固定套设有蜗轮(32)，所述蜗轮(32)一侧设置有蜗杆(33)，所述蜗轮(32)与所述蜗杆(33)相啮合，所述蜗杆(33)转动连接在所述第二壳体(28)内，所述第五电机(34)固接在所述第二壳体(28)内，所述第五电机(34)的输出轴与所述蜗杆(33)同轴固接。4.根据权利要求2所述的晶体生长设备，其特征在于：所述提拉部包括连接杆(18)，所述支撑块(15)固接在所述固定管(12)顶端，所述支撑块(15)顶端固接有竖杆(24)，所述竖杆(24)侧壁开设有第二滑槽，所述第二滑槽内转动连接有第一丝杠(20)，所述第一丝杠(20)上螺纹套设有第二滑块(19)，所述第二滑块(19)与所述第二滑槽滑接，所述连接杆(18)固接在所述第二滑块(19)底端，所述连接杆(18)的末端伸入所述固定管(12)内并与所述第二壳体(28)固接，所述竖杆(24)顶端固接有第四电机(21)，所述第四电机(21)的输出轴与所述第一丝杠(20)同轴固接。5.根据权利要求1所述的晶体生长设备，其特征在于：所述转动部包括托盘(40)，所述托盘(40)转动连接在所述下罐体(9)底端内壁，所述坩埚(39)限位连接在所述托盘(40)上，所述下罐体(9)底端外壁固接有第一壳体(6)，所述第一壳体(6)内转动连接有转动管(47)，所述转动管(47)顶端贯穿所述下罐体(9)与所述托盘(40)固接，所述第一壳体(6)内固接有第六电机(44)，所述第六电机(44)的输出轴上固接有第一齿轮(45)，所述第一齿轮(45)一侧设置有第二齿轮(46)，所述第二齿轮(46)固定套设在所述转动管(47)上，所述第一齿轮(45)与所述第二齿轮(46)相啮合。
6.根据权利要求5所述的晶体生长设备，其特征在于：还包括气流套(48)，所述气流套(48)转动连接在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐龙云，张志远，刘丛鹤，徐开东，王继娜，李志新，张小婷，李青霄，雪凯旺，王晨懿，刘鑫，孙宇呈，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：发明
国别省市：