一种九点供电式蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体制造技术

技术编号:15572983 阅读:239 留言:0更新日期:2017-06-10 20:16
一种九点供电式蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体,发热体有24‑54根直径5‑10mm呈倒门字形的钨杆,其分为6组,每组4‑9根合为一束,两束钨杆又并列成一对钨杆束,每对钨杆束一端分别与相邻的两个单汇流排相连,另一端又与同一个双汇流排相连,所述3个双汇流排与6个单汇流排构成一个彼此不相连且在同一个平面上的环形结构,其内径大于电阻炉内坩埚外径,其外径小于炉内隔热保温体内径,在上述单、双汇流排上各设一根下端与其垂直相连的短柱即引出电极,它们与供电电源输出端相连。由于本实用新型专利技术可使炉内径向温场分布均匀,可直接生长C向蓝宝石单晶,使晶锭出材率由现在的不足40%提高到45‑50%,从而降低蓝宝石单晶的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种九点供电式蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体
本技术涉及一种制备人造宝石的电阻炉,特别是它的发热体。
技术介绍
目前,人造蓝宝石单晶的制备方法主要有:直拉法(Czochralskimethod)、凯氏长晶法(Kyropoulosmethod)(也称:泡生法)、导膜法及热交换法等,这些方法都需要在真空和高温条件下将高纯氧化铝原料熔化,而获得高温的手段都是采用电阻炉加热,电阻炉内具有加热作用的部分为发热体,该发热体的结构形式有网片式和鸟笼式两种,其中,鸟笼式发热体是由24-54根直径5-10mm呈倒门字形的钨杆并联而成,每根钨杆的两端分别与两个半圆形的汇流排相连,每个汇流排各有一个引出端,由此2点向发热体供电。这种供电方式的主要缺陷是:发热体每根钨杆相对于供电端的等效电阻偏差大,径向温场分布不均匀,容易产生粘锅现象,更主要的是在晶体生长方向的选择上,只能选择对径向温场分布要求不高的A向或M向生长方式,若直接生长C向蓝宝石,则工艺成功率偏低,难以大批量生产。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种径向温场分布均匀且能直接大批量生长C向蓝宝石的9点供电的蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体。鸟笼式发热体主要包括:钨杆、汇流排和引出电极。其中,发热体有24-54根直径5-10mm呈倒门字形的钨杆,其分为6组,每组4-9根合为一束,两束钨杆又并列成一对钨杆束,每对钨杆束一端分别与相邻的两个单汇流排(所述单汇流排仅连有一束钨杆)相连,另一端又与同一个双汇流排(所述双汇流排上连有两束钨杆)相连,所述3个双汇流排与6个单汇流排构成一个彼此不相连且在同一个平面上的环形结构,其内径大于电阻炉内坩埚外径,其外径小于炉内隔热保温体内径。在上述单、双汇流排上各设一根下端与其垂直相连的短柱即引出电极,它们与供电电源输出端相连。于是每对钨杆束的两端一端分别单独供电,另一端则合在一起供电,这样3对钨杆束就形成9点供电模式,每对钨杆束采用独立的直流电源或交流电源供电,可独立调节每对钨杆束的供电功率,给炉内径向温场提供一个微调手段,使径向温场分布更加均匀。本技术与现有技术相比具有如下优点:1、可使鸟笼式发热体每根钨杆通过的电流趋于相等,使径向温场等温线分布趋于同心圆,进而解决晶体生长过程产生粘锅的问题。2、在蓝宝石应用领域,C向生长的蓝宝石晶锭出材率要比其它生长方向的蓝宝石出材率高,由于本技术可使炉内径向温场分布均匀,可直接生长C向蓝宝石单晶,使晶锭出材率由现在的不足40%提高到45-50%,从而降低蓝宝石单晶的生产成本。附图说明图1是本技术的立体示意简图。图2是本技术的主视示意简图。图3是本技术的俯视示意简图。具体实施方式在图1、图2和图3所示的9点供电的蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体示意简图中,鸟笼式发热体主要包括:钨杆1、汇流排2、3和引出电极4。其中,发热体有42根直径5.5mm呈倒门字形的钨杆,其分为6组,每组7根合为一束,两束钨杆又并列成一对钨杆束,每对钨杆束一端分别与相邻的两个单汇流排2相连,另一端又同与一个双汇流排3相连,所述3个双汇流排与6个单汇流排构成一个彼此不相连且在同一个平面上的环形结构,其内径大于电阻炉内坩埚外径20mm,其外径小于炉内隔热保温体内径40mm。在上述单、双汇流排上各设一根下端与其垂直相连的短柱即引出电极,它们与供电电源输出端相连。于是每对钨杆束的两端一端分别单独供电,另一端则合在一起供电,这样3对钨杆束就形成9点供电模式,每对钨杆束分别采用独立的交流电源供电,每对钨杆束的等效电阻为3-4mΩ,可为生长炉内提供70-90KW的加热功率。本文档来自技高网...
一种九点供电式蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体

【技术保护点】
一种九点供电式蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体,发热体有24‑54根直径5‑10mm呈倒门字形的钨杆,其特征在于:所述钨杆分为6组,每组4‑9根合为一束,两束钨杆又并列成一对钨杆束,每对钨杆束一端分别与相邻的两个单汇流排相连,另一端又与同一个双汇流排相连,所述3个双汇流排与6个单汇流排构成一个彼此不相连且在同一个平面上的环形结构,其内径大于电阻炉内坩埚外径,其外径小于炉内隔热保温体内径,在上述单、双汇流排上各设一根下端与其垂直相连的短柱即引出电极,它们与供电电源输出端相连。

【技术特征摘要】
1.一种九点供电式蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体,发热体有24-54根直径5-10mm呈倒门字形的钨杆,其特征在于:所述钨杆分为6组,每组4-9根合为一束,两束钨杆又并列成一对钨杆束,每对钨杆束一端分别与相邻的两个单汇流排相连,另一端又与同一个双汇流排相连,所述3个双汇流排与6个单汇流排构成一个彼此...

【专利技术属性】
技术研发人员:裴智李希炜李欣裴广波
申请(专利权)人:大连晶达德光电技术有限公司
类型:新型
国别省市:辽宁,21

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