一种用于提拉法晶体生长的加热结构及晶体生长装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于提拉法晶体生长的加热结构及晶体生长装置，所述加热结构包括：保温罩、高温熔融装置以及加热装置。采用了两段加热的方式，高温熔融装置的加热是用于形成制备晶体所需的熔体，在位于高温熔融装置上的保温罩内还设置了具有若干个加热单元的加热装置，并采用温度监测装置和温度控制装置实时监测并控制从晶体生长区域至籽晶杆入口的温度呈一定的温度梯度逐渐递减，降低了晶体生长后向上提拉的过程中晶体周围的温度的变化速率，并使通孔中的热场始终保持稳定，从而提高晶体的生长质量。高晶体的生长质量。高晶体的生长质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提拉法晶体生长的加热结构及晶体生长装置


[0001]本技术涉及提拉法晶体生长装置领域，尤其涉及一种用于提拉法晶体生长的加热结构及晶体生长装置。

技术介绍

[0002]在采用提拉法或导模法制备晶体的过程中，晶体生长装置内晶体刚形成的区域温度较高，而靠近籽晶杆入口的区域相对于晶体形成的区域温度较低。由于从装置内部至外部的温度变化较大，籽晶杆提拉晶体时，晶体周围的温度降低较快，且可能会出现温度不稳定的情况，不利于晶体的生长。
[0003]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0004]鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种用于提拉法晶体生长的加热结构及晶体生长装置，旨在解决晶体在提拉过程中由于温度变化较快且温度不稳定而导致晶体生长质量差的问题。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]一种用于提拉法晶体生长的保温结构，其中，包括：
[0007]保温罩，所述保温罩开设通孔；
[0008]高温熔融装置，所述保温罩设置在所述高温熔融装置上；
[0009]加热装置，所述加热装置包括：
[0010]若干个加热单元，所述若干个加热单元沿所述通孔的轴向设置；
[0011]温度监测装置，用于监测所述保温罩的通孔中的温度场；
[0012]温度控制装置，所述温度监测装置和所述若干个加热单元分别与所述温度控制装置连接，所述温度控制装置用于根据所述温度场分别调整所述若干个加热单元的温度。
[0013]所述的用于提拉法晶体生长的加热结构，其中，每个加热单元均包括环绕所述通孔的中心轴并设置于所述通孔的内壁的电阻加热丝。
[0014]所述的用于提拉法晶体生长的加热结构，其中，所述通孔的宽度大于所述晶体的宽度。
[0015]所述的用于提拉法晶体生长的加热结构，其中，所述通孔为矩形通孔或圆形通孔。
[0016]所述的用于提拉法晶体生长的加热结构，其中，所述高温熔融装置包括炉体、设置在所述炉体内的坩埚、设置在所述坩埚周围的熔融加热装置以及设置在所述坩埚内的导模板。
[0017]所述的用于提拉法晶体生长的加热结构，其中，所述熔融加热装置为环绕所述坩埚的外侧的感应线圈。
[0018]所述的用于提拉法晶体生长的加热结构，其中，所述保温罩上开设有观察窗，所述观察窗设置在所述加热装置靠近所述坩埚的一侧的保温罩的侧壁上。
[0019]所述的用于提拉法晶体生长的加热结构，其中，所述保温罩的材料采用氧化锆砖。
[0020]一种晶体生长装置，其特征在于，包括如上所述的用于提拉法晶体生长的加热结构。
[0021]有益效果：本技术提供了一种用于提拉法晶体生长的加热结构及晶体生长装置，所述加热结构包括：保温罩、高温熔融装置以及加热装置。采用了两段加热的方式，高温熔融装置的加热是用于形成制备晶体所需的熔体，在位于高温熔融装置上的保温罩内还设置了具有若干个加热单元的加热装置，并采用温度监测装置和温度控制装置实时监测并控制从晶体生长区域至籽晶杆入口的温度呈一定的温度梯度逐渐递减，降低了晶体生长后向上提拉的过程中晶体周围的温度的变化速率，并使通孔中的热场始终保持稳定，从而提高晶体的生长质量。
附图说明
[0022]图1为本技术的用于提拉法晶体生长的加热结构的结构示意图。
[0023]图2为本技术的加热装置的结构示意图。
[0024]附图标记：1、保温罩，12、通孔，2、加热装置，21、加热单元，22、温度监测装置，23、温度控制装置，3、高温熔融装置，31、炉体，32、坩埚，33、熔融加热装置，34、导模板，4、观察窗。
具体实施方式
[0025]本技术提供一种用于提拉法晶体生长的加热结构及晶体生长装置，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0026]在采用提拉法或导模法生长晶体的过程中，由于晶体生长装置内部的温度较高，而籽晶杆入口的温度较低，在晶体提拉的过程中，生长装置内的高温熔融区域至籽晶杆入口的温度变化较快，温度变化不稳定，不利于晶体的生长，本技术采用两段加热的方式并对加热温度进行控制以解决晶体在提拉过程中由于由于温度变化较快且温度不稳定而导致晶体生长质量差的问题。
[0027]请参见图1和图2，本技术的用于提拉法晶体生长的加热结构包括：
[0028]保温罩1，所述保温罩1开设通孔12；
[0029]高温熔融装置3，所述保温罩1设置在所述高温熔融装置3上；
[0030]加热装置2，所述加热装置2包括：
[0031]若干个加热单元21，所述若干个加热单元21沿所述通孔的轴向设置；
[0032]温度监测装置22，用于监测所述保温罩1的通孔中的温度场；
[0033]温度控制装置23，所述温度监测装置22和所述若干个加热单元21分别与所述温度控制装置23连接，所述温度控制装置23用于根据所述温度场分别调整所述若干个加热单元21的加热温度。
[0034]具体地，高温熔融装置3是用于加热生长原料使其变成熔体，同时熔体盛放在高温熔融装置3内，在晶体的制备过程中，采用籽晶杆通过籽晶提拉熔体，在提拉的过程中熔体结晶形成所需晶体。在高温熔融装置3上设置保温罩1，保温罩1上开设通孔12，通孔12是用
于将籽晶杆伸入高温熔融装置3处以提拉晶体，提拉过程中，晶体沿通孔12运动至保温罩1外。在通常情况下保温罩1的通孔12自内向外的温度变化较快，因此在通孔12内设置一加热装置2，加热装置2包括若干个加热单元21，每个加热单元21的加热温度均是根据其在通孔12内所处的位置的热场进行确定，可以相同也可以不相同，从而降低通孔12自内向外的温度梯度的下降速率，使晶体在通孔12中移动时，周围的温度下降速率保持在一定的范围内，防止晶体由于周围温度变化过快而产生内应力。并且，由于通孔12中的温度场可能会出现不稳定的情况，采用温度监测装置22实时监测通孔12中的温度场的温度变化情况，掌握晶体提拉过程中每个时段的晶体所处的周围的温度，温度控制装置23可以是红外热成像仪，也可以是在每个加热单元21所处的位置分别设置的温度检测探头。温度控制装置23与温度控制装置23连接，同时也与若干个加热单元21连接，温度控制装置23用于根据温度监测装置22监测到的通孔12内的温度情况以及预设的温度梯度变化速率，对每个加热单元21的加热温度进行调整，从而调整通孔12中的整个热场，使晶体的提拉过程中，通孔12中的热场始终保持稳定，提高了晶体的生长质量。
[0035]进一步，加热单元21的数量根据高温熔融装置3的温度以及合适的通孔12内的温度下降速率确定，高温熔融装置3的温度较高而所需的温度下降速率较慢时，加热单元21的数量较多，相应的保温罩1的高度相对较高，高温熔融装置3的温度较低而所需的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提拉法晶体生长的加热结构，其特征在于，包括：保温罩，所述保温罩开设通孔；高温熔融装置，所述保温罩设置在所述高温熔融装置上；加热装置，所述加热装置包括：若干个加热单元，所述若干个加热单元沿所述通孔的轴向设置；温度监测装置，用于监测所述保温罩的通孔中的温度场；温度控制装置，所述温度监测装置和所述若干个加热单元分别与所述温度控制装置连接，所述温度控制装置用于根据所述温度场分别调整所述若干个加热单元的温度。2.根据权利要求1所述的用于提拉法晶体生长的加热结构，其特征在于，每个加热单元均包括环绕所述通孔的中心轴并设置于所述通孔的内壁的电阻加热丝。3.根据权利要求1所述的用于提拉法晶体生长的加热结构，其特征在于，所述通孔的宽度大于所述晶体的宽度。4.根据权利要求1所述的用于提拉法晶体生长的加热结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓亮，齐红基，
申请(专利权)人：杭州富加镓业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：