一种晶体生长设备及晶体生长方法技术

本发明专利技术公开了一种晶体生长设备及晶体生长方法，该晶体生长设备包括机架，机架上设置有生长炉，生长炉的内部形成有用于营造晶体生长环境的加热区，生长炉上开设有出料口，机架上滑移设置有坩埚，坩埚呈长管状，且坩埚呈倾斜或水平设置，坩埚的开口朝向生长炉且与出料口插接滑移配合，且坩埚的滑移方向与自身长度方向平行，机架上设置有用于驱动坩埚滑移的驱动组件。该晶体生长方法包括以下步骤：将生长超长晶体的原料混合后倒入坩埚中；移动导料板，将坩埚移入加热区内；加热区将原料融化成液体，然后利用导料板将坩埚慢慢移出加热区，液体冷却凝固，形成晶体。本申请有助于改善超大晶体在生长过程中坩埚变形及漏液的情况。大晶体在生长过程中坩埚变形及漏液的情况。大晶体在生长过程中坩埚变形及漏液的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种晶体生长设备及晶体生长方法


[0001]本专利技术涉及晶体生长技术的领域，尤其是涉及一种晶体生长设备及晶体生长方法。

技术介绍

[0002]晶体生长是指将晶体原料经过物理手段融化，然后再进行重组提拉，形成所需晶体的过程。
[0003]现有技术中采用纵向提拉法进行超长晶体生长作业，首先将原料放入坩埚内，然后将坩埚放置进生长炉内，生长炉对原料进行加热，使其变成液态，而后进行晶体生长作业，由于生长的是超长晶体，相较普通晶体，所需的原料较多，当其变成液态时，液体重量全部压在坩埚底部，导致底部压强过大，易导致坩埚变形及漏液风险，存在改进之处。

技术实现思路

[0004]为了改善超大晶体在生长过程中，坩埚底部压力过大难以承受，导致坩埚变形即漏液的情况，本申请提供一种晶体生长设备及晶体生长方法。
[0005]本专利技术提供的一种晶体生长设备采用如下的技术方案：一种晶体生长设备，包括机架，所述机架上设置有生长炉，所述生长炉的内部形成有用于营造晶体生长环境的加热区，所述生长炉上开设有出料口，所述机架上滑移设置有坩埚，所述坩埚呈长管状，且所述坩埚呈倾斜或水平设置，所述坩埚的开口朝向生长炉且与出料口插接滑移配合，且所述坩埚的滑移方向与自身长度方向平行，所述机架上设置有用于驱动坩埚滑移的驱动组件。
[0006]通过采用上述技术方案，将坩埚倾斜或水平设置，使得原料融化后，不会全部堆积在坩埚的底壁上，即有助于改善超大晶体在生长过程中，坩埚底部压力过大难以承受，导致坩埚变形及漏液的情况。
[0007]优选的，所述机架上倾斜设置有出料轨道，所述出料轨道的倾斜方向与坩埚的倾斜方向平行，且所述出料轨道的较高侧与出料口相连通，所述出料轨道内滑移设置有导料板，所述坩埚固定在导料板上，所述驱动组件驱动导料板滑移。
[0008]通过采用上述技术方案，在晶体生长过程中，利用驱动组件驱动导料板移动，使得导料板在出料轨道上沿远离出料口慢慢移动，即实现坩埚向远离出料口的一侧滑移，使得超长晶体逐渐生长成型。
[0009]优选的，所述驱动组件包括丝杠，呈倾斜设置，倾斜方向与出料轨道的倾斜方向平行，与机架转动连接；蜗轮蜗杆机构，与丝杠同轴固定；驱动件，设置在机架上，与蜗轮蜗杆机构中的蜗杆传动连接，所述丝杠上螺纹连接有螺母座，所述导料板与螺母座固定连接。
[0010]通过采用上述技术方案，利用驱动件驱动蜗轮蜗杆机构运转，带动丝杠进行转动，
进而使得导料板通过螺母在出料轨道上滑移，利用丝杠传动，有助于提高导料板的运动稳定性，且有助于使导料板的移动速度，适应超长晶体的生长。
[0011]优选的，所述机架上倾斜设置有导向杆，所述导向杆的倾斜方向与丝杠的倾斜方向平行，所述螺母座上开设有导向槽，所述导向杆与导向槽插接滑移配合。
[0012]通过采用上述技术方案，利用导向杆和导向槽插接滑移配合，有助于提高导料板在移动时的稳定性，进而有助于提高坩埚在移动时的稳定性。
[0013]优选的，所述驱动件设置为手轮，所述机架上转动连接有第一齿轮，所述蜗轮蜗杆机构中蜗杆的端部同轴固定有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮上绕设有链条，所述手轮驱动第一齿轮转动。
[0014]通过采用上述技术方案，利用手轮控制蜗轮蜗杆，带动导料板移动，实现坩埚的移动。
[0015]优选的，所述驱动件设置为驱动电机，所述驱动电机与蜗轮蜗杆机构传动连接。
[0016]通过采用上述技术方案，利用驱动电机驱动蜗轮蜗杆机构，实现导料板的运动，快捷方便。
[0017]优选的，所述机架上升降设置有指示件，所述机架上设置有刻度尺，所述刻度尺的刻度沿竖直方向分布，所述机架上升降设置有用于指示刻度尺上刻度的指示件，所述指示件和导料板上连接有连接绳，所述连接绳靠近导料板一侧的长度方向与导料板的滑移方向平行，当所述导料板向远离出料口的一侧移动时，所述指示件下降；当所述导料板相靠近出料口的一侧移动时，所述指示件上升。
[0018]通过采用上述技术方案，指示件随着导料板的移动进行升降，在其升降过程中，利用指示件指示刻度尺，即可得知导料板的移动距离，即可得知超长晶体的生长长度情况。
[0019]优选的，所述机架上设置有安装板，所述驱动组件、出料轨道和生长炉均安装在安装板上，所述安装板远离生长炉的一端与机架转动连接，所述机架上设置有用于驱动安装板转动的转动件，所述安装板与水平面的角度范围为[0
°
,90
°
)。
[0020]通过采用上述技术方案，利用转动间件驱动安装板在0到90度之间且不包括90度进行转动，即实现了坩埚的水平或倾斜状态，根据超长晶体长度的不同，调整坩埚的倾斜程度，有助于降低晶体生长过程中的开裂和位错现象，即有助于提高晶体的质量。
[0021]本申请提供了一种晶体生长方法，包括以下步骤：（1）将生长超长晶体的原料混合后倒入倾斜或水平状的坩埚中；（2）移动导料板，将坩埚移入加热区内；（3）加热区将原料融化成液体，然后利用导料板将坩埚慢慢移出加热区，液体冷却凝固，形成晶体。
[0022]通过采用上述技术方案，将坩埚呈倾斜或水平设置，原料经加热区融化成液体后，不会全部堆积在坩埚的底部即有助于改善超大晶体在生长过程中，坩埚底部压力过大难以承受，导致坩埚变形及漏液的情况。
[0023]优选的，步骤（3）中导料板移动过程中，通过指示件读出导料板的移动距离，即可得知晶体的生长长度。
[0024]通过采用上述技术方案，根据导料板的移动距离，得知晶体的生长长度，有助于工作人员实时监控晶体的生长状况。
[0025]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：将坩埚呈水平或倾斜设置，当原料经加热区融化成液体后，不会全部堆积在坩埚的底部，即有助于改善超大晶体在生长过程中，坩埚底部压力过大难以承受，导致坩埚变形及漏液的情况；借助丝杠传动和导向杆的导向，有助于提高导料板在移动时的稳定性，进而有助于提高坩埚在移动时的稳定性，即有助于提高晶体生长的稳定性；通过转动件，驱动安装板转动，根据所需超长晶体的长度，调整坩埚的倾斜角度至最佳的设定角度，有助于降低晶体生长过程中的开裂和位错现象，即有助于提高晶体的质量，另外，在晶体不断生长过程中，可通过指示件和刻度尺，得知晶体的生长长度，进而利用转动件调节坩埚的倾斜角度，即调节成型晶体的倾斜角度，防止倾斜角度过大，晶体出现开裂损坏。
附图说明
[0026]图1为本申请实施例一的整体结构示意图；图2为本申请实施例一的部分结构示意图，主要体现驱动组件的结构；图3为本申请实施例二的部分结构示意图，主要体现驱动组件的结构；图4为本申请实施例三的整体结构示意图，主要体现液压杆的结构；图5为本申请实施例一种晶体生长方法的流程示意图。
[0027]附图标记：1、机架；11、第一齿轮；12、导向杆；13、安装板；2、生长炉；21、出料口；3、坩埚；4、驱动组件；41、丝杠；411、螺母座；42、蜗轮蜗杆机构；421、第二齿轮；4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶体生长设备，其特征在于：包括机架(1)，所述机架(1)上设置有生长炉(2)，所述生长炉(2)的内部形成有用于营造晶体生长环境的加热区，所述生长炉(2)上开设有出料口(21)，所述机架(1)上滑移设置有坩埚(3)，所述坩埚(3)呈长管状，且所述坩埚(3)呈倾斜或水平设置，所述坩埚(3)的开口朝向生长炉(2)且与出料口(21)插接滑移配合，且所述坩埚(3)的滑移方向与自身长度方向平行，所述机架(1)上设置有用于驱动坩埚(3)滑移的驱动组件(4)。2.根据权利要求1所述的一种晶体生长设备，其特征在于：所述机架(1)上倾斜设置有出料轨道(5)，所述出料轨道(5)的倾斜方向与坩埚(3)的倾斜方向平行，且所述出料轨道(5)的较高侧与出料口(21)相连通，所述出料轨道(5)内滑移设置有导料板(6)，所述坩埚(3)固定在导料板(6)上，所述驱动组件(4)驱动导料板(6)滑移。3.根据权利要求2所述的一种晶体生长设备，其特征在于：所述驱动组件(4)包括：丝杠(41)，呈倾斜设置，倾斜方向与出料轨道(5)的倾斜方向平行，与机架(1)转动连接；蜗轮蜗杆机构(42)，与丝杠(41)同轴固定；驱动件(43)，设置在机架(1)上，与蜗轮蜗杆机构(42)中的蜗杆传动连接，所述丝杠(41)上螺纹连接有螺母座(411)，所述导料板(6)与螺母座(411)固定连接。4.根据权利要求3所述的一种晶体生长设备，其特征在于：所述机架(1)上倾斜设置有导向杆(12)，所述导向杆(12)的倾斜方向与丝杠(41)的倾斜方向平行，所述螺母座(411)上开设有导向槽(81)，所述导向杆(12)与导向槽(81)插接滑移配合。5.根据权利要求3所述的一种晶体生长设备，其特征在于：所述驱动件(43)设置为手轮，所述机架(1)上转动连接有第一齿轮(11)，所述蜗轮蜗杆机构(42)中蜗杆的端部同轴固定有第二齿轮(421)，所述第一齿轮(11)和第二齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建春，
申请(专利权)人：上海翌波光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：