【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人工晶体生长设备领域，具体涉及一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉及控制方法。
技术介绍
1、现有的晶体生长炉一般只能生长固定尺寸的晶体，生长不同尺寸的晶体需要使用对应尺寸的晶体生长炉。在生产过程中经常遇到临时需要生长小尺寸晶体，或者所需生长小尺寸晶体的数量很少的情况。这时重新搭建一台适合生长其尺寸的晶体生长炉，成本高、制作周期长，且在完成该生产任务后晶体生长炉将闲置，造成浪费，因而无法满足生产需求。
2、现有传统的解决办法是：使用大尺寸的晶体生长炉生长来替代生长小尺寸的晶体，但是这种办法存在较多问题。
3、1)晶体生长炉炉腔尺寸与晶体生长引下管的尺寸不匹配：当采用适合小尺寸晶体生长的引下管时(如图1(a)所示)，大晶体生长炉的热区与冷区隔热板尺寸较大，导致引下管与隔热板之间的缝隙大，晶体生长炉高温区热量大量辐射到低温区，将大幅度降低晶体生长的温度梯度，不利于晶体生长；当采用适合大尺寸晶体生长的引下管时(如图1(b)所示)，则由于小尺寸晶体在引下管中被过多的保温材料包围，传入晶体部分的有效热量较低，晶体生长的径向温度梯度低；2)大尺寸晶体生长炉的发热体与晶体之间的距离较远，用于晶体生长的有效电能较低，晶体生长炉电能消耗大，造成浪费。
4、由此可以看出，造成传统晶体生长炉无法实现晶体生长尺寸适应的主要原因，是晶体生长炉内核心部件尺寸固定。主要是晶体生长炉发热体组块的尺寸固定、晶体生长炉热区与冷区隔热板的尺寸固定以及晶体生长炉炉口的尺寸固定。
5、目前，没有一种合适的方案能
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉及控制方法，以解决目前晶体生长炉无法有效生长多种晶体尺寸的问题，本专利技术实现了在同一晶体生长炉内生长不同尺寸的晶体，提高了晶体生长炉生长晶体的适应性，避免了出现传统大尺寸晶体生长炉生长小尺寸晶体时出现的生长温度梯度低、耗电大的情况。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，包括由下至上依次设置在低温区的炉口底板、低温区保温砖，高低温区隔板，设置在高温区的高温区保温砖、炉盖；
4、其中，所述炉口底板靠近炉口侧设置有与晶体尺寸相匹配的炉口调节砖，所述高低温区隔板靠近晶体生长炉中心侧设置有与晶体尺寸相匹配的高低温区隔板调节砖，所述炉盖上通过与晶体尺寸相匹配的发热体固定组块装有发热体，所述发热体置于高温区内。
5、进一步地，所述炉口调节砖由两块呈半圆形的保温砖组成，炉口调节砖的外立面为反斜面，并与炉口底板的内立面匹配贴合。
6、进一步地，两块保温砖相向一侧的两端上分别开设有相匹配的缺口，两块保温砖匹配贴合。
7、进一步地，所述高低温区隔板调节砖通过垫块支撑并固定在高低温区隔板上。
8、进一步地，所述低温区保温砖靠近高低温区隔板一端开设有定位槽，所述垫块放置在定位槽内。
9、进一步地，所述高低温区隔板调节砖的外立面为正斜面，并与高低温区隔板的内立面匹配贴合。
10、一种可生长多种尺寸晶体的控制方法，包括以下步骤：
11、步骤一、根据生长的晶体尺寸选择匹配的发热体固定组块，将发热体装入该发热体固定组块后，安装在炉盖上；
12、步骤二、根据生长的晶体尺寸选择匹配的高低温区隔板调节砖，将该高低温区隔板调节砖由炉口装入晶体生长炉中，并定位安装在高低温区隔板上，完成高低温区隔板调节砖的固定安装；
13、步骤三、根据生长的晶体尺寸选择匹配的炉口调节砖，将该炉口调节砖由炉口装入晶体生长炉中，并定位安装在炉口底板上，完成适合该尺寸晶体生长的晶体生长炉的尺寸更换；
14、步骤四、进行该尺寸晶体的生长。
15、进一步地，在进行新尺寸晶体的生长前，还包括按顺序取下晶体生长炉中原有的炉口调节砖、高低温区隔板调节砖、发热体固定组块以及发热体，再根据新尺寸晶体匹配进行晶体生长炉的尺寸更换。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
17、本专利技术设计了一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，克服了传统晶体生长炉无法有效地生长多种尺寸晶体的问题。通过根据需要的不同尺寸晶体更换适合不同晶体尺寸生长的发热体、发热体固定组块、高低温区隔板调节砖以及炉口调节砖，可以在一台晶体生长炉上生长出多种尺寸的晶体，提高了晶体生长炉生长晶体的适应性。此外，设置高低温区隔板调节砖与高低温区隔板配合，可以避免出现传统大尺寸晶体生长炉生长小尺寸晶体时出现的生长温度梯度低、耗电大的情况，保证温场梯度适宜且稳定。本专利技术所述的晶体生长炉特别适合采用一台晶体生长炉生长批量小、尺寸多变的晶体的情况，能够在不需重新制作晶体生长炉的情况下快速有效的生长出不同尺寸的晶体，有效缩短了制作周期，降低了成本，同时保证晶体生长的质量稳定良好。
18、进一步地，高低温区隔板调节砖的外立面为正斜面，既可以起到安装定位的作用，便于与高低温区隔板装配贴合，又可以避免高温区热量直接由安装缝隙辐射到低温区的情况，从而保证高低温区之间的温度梯度。
19、进一步地，炉口调节砖由两块呈半圆形的保温砖组成，其外立面为反斜面，既可以起到安装定位的作用，便于与炉口底板装配贴合，又可以避免晶体生长炉内的热量直接由安装缝隙辐射到晶体生长炉外的情况，从而保证晶体生长炉的温场稳定。
20、本专利技术还提供了一种可生长多种尺寸晶体的控制方法，只需通过更换与不同晶体尺寸配套的发热体固定组块、高低温区隔板调节砖以及炉口调节砖，即可获得一个“新”的晶体生长炉，用以适应生长不同尺寸的晶体，无需单独分别搭建不同尺寸的晶体生长炉，极大程度地降低了成本，缩短了制作周期，且不造成资源浪费，操作简单。本专利技术特别适用于临时生产、小批量生长不同晶体尺寸的情况，当该生产任务完成后可以将晶体生长炉快速恢复原有晶体生长尺寸。
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1.一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，其特征在于，包括由下至上依次设置在低温区的炉口底板(1)、低温区保温砖(2)，高低温区隔板(4)，设置在高温区的高温区保温砖(7)、炉盖(9)；
2.根据权利要求1所述的一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，其特征在于，所述炉口调节砖(3)由两块呈半圆形的保温砖组成，炉口调节砖(3)的外立面为反斜面，并与炉口底板(1)的内立面匹配贴合。
3.根据权利要求2所述的一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，其特征在于，两块保温砖相向一侧的两端上分别开设有相匹配的缺口，两块保温砖匹配贴合。
4.根据权利要求1所述的一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，其特征在于，所述高低温区隔板调节砖(6)通过垫块(5)支撑并固定在高低温区隔板(4)上。
5.根据权利要求4所述的一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，其特征在于，所述低温区保温砖(2)靠近高低温区隔板(4)一端开设有定位槽，所述垫块(5)放置在定位槽内。
6.根据权利要求1所述的一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，其特征在于，所述高低温区隔板调节砖(
7.一种可生长多种尺寸晶体的控制方法，采用权利要求1-6任一项所述的一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种可生长多种尺寸晶体的控制方法，其特征在于，在进行新尺寸晶体的生长前，还包括按顺序取下晶体生长炉中原有的炉口调节砖(3)、高低温区隔板调节砖(6)、发热体固定组块(10)以及发热体(8)，再根据新尺寸晶体匹配进行晶体生长炉的尺寸更换。
...【技术特征摘要】
1.一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，其特征在于，包括由下至上依次设置在低温区的炉口底板(1)、低温区保温砖(2)，高低温区隔板(4)，设置在高温区的高温区保温砖(7)、炉盖(9)；
2.根据权利要求1所述的一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，其特征在于，所述炉口调节砖(3)由两块呈半圆形的保温砖组成，炉口调节砖(3)的外立面为反斜面，并与炉口底板(1)的内立面匹配贴合。
3.根据权利要求2所述的一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，其特征在于，两块保温砖相向一侧的两端上分别开设有相匹配的缺口，两块保温砖匹配贴合。
4.根据权利要求1所述的一种可生长多种尺寸晶体的晶体生长炉，其特征在于，所述高低温区隔板调节砖(6)通过垫块(5)支撑并固定在高低温区隔板(4)上。
5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭海生，宋克鑫，徐卓，李飞，马明，庄永勇，栾鹏，肖若愚，赵星，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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