本申请提供一种晶体生长装置，涉及功能材料领域，包括炉体、籽晶杆、坩埚单元和加热单元，坩埚单元与加热单元均设于炉体内，加热单元用于调节炉体内温度；坩埚单元包括保温罩、金属坩埚、内层耐高温坩埚、外层耐高温坩埚和垫块，金属坩埚嵌设于内层耐高温坩埚内，内层耐高温坩埚嵌设于外层耐高温坩埚内，垫块支撑于内层耐高温坩埚和外层耐高温坩埚之间；保温罩同时罩设于金属坩埚、内层耐高温坩埚、外层耐高温坩埚的开口侧；保温罩设有提拉孔，籽晶杆穿设于提拉孔内且与提拉孔活动配合。运行时，该结构能够减小晶体生长过程中坩埚的形变量，坩埚不易被损坏，使用寿命长，成本低。成本低。成本低。
【技术实现步骤摘要】
晶体生长装置
[0001]本专利技术涉及功能材料领域，具体而言，涉及一种晶体生长装置。
技术介绍
[0002]钽酸锂晶体因其居里温度高、物理化学稳定性好，可承受高能量红外辐射，上升时间快，在表面声波器件、声体波器件、压电传感器、电光器件、热释电探测器等都有广泛的应用。目前，钽酸锂晶体主要采用感应加热铱坩埚提拉法进行生长。
[0003]经专利技术人研究发现，现有的钽酸锂晶体生长装置存在如下缺点：
[0004]由于钽酸锂熔体的密度为5.64g/cm3、晶体的密度为7.45g/cm3，不同状态下密度差异较大，生长过程中，坩埚长时间运行变形大，坩埚使用寿命短。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种晶体生长装置，其能够减小晶体生长过程中坩埚的形变量，从而延长坩埚使用寿命，也利于晶体生长。
[0006]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0007]本专利技术提供一种晶体生长装置，包括：
[0008]炉体、籽晶杆、坩埚单元和加热单元，所述坩埚单元与所述加热单元均设于所述炉体内，所述加热单元用于调节所述炉体内温度；所述坩埚单元包括保温罩、金属坩埚、内层耐高温坩埚、外层耐高温坩埚和垫块，所述金属坩埚嵌设于所述内层耐高温坩埚内，所述内层耐高温坩埚嵌设于所述外层耐高温坩埚内，所述垫块支撑于所述内层耐高温坩埚和外层耐高温坩埚之间；所述保温罩同时罩设于所述金属坩埚、内层耐高温坩埚、外层耐高温坩埚的开口侧；所述保温罩设有提拉孔，所述籽晶杆穿设于所述提拉孔内且与所述提拉孔活动配合。
[0009]在可选的实施方式中，所述内层耐高温坩埚和所述金属坩埚之间设有第一保温填充层；所述内层耐高温坩埚和所述外层耐高温坩埚之间设有第二保温填充层。
[0010]在可选的实施方式中，所述保温罩具有凹槽，所述提拉孔贯穿所述凹槽的槽底，所述保温罩形成所述凹槽的槽口的一侧与所述内层耐高温坩埚、外层耐高温坩埚的开口侧对接；所述凹槽的槽壁上设置有反射屏；所述加热单元与所述凹槽的槽底壁具有间距。
[0011]在可选的实施方式中，所述反射屏包括底板和围板，所述围板的两端均为敞口，所述底板与所述围板的一端连接且封闭所述敞口，所述底板上设置有通孔，所述底板贴合于所述凹槽的槽底壁，所述通孔连通所述提拉孔；所述围板贴合于所述凹槽的槽周壁。
[0012]在可选的实施方式中，所述晶体生长装置还包括升降机构，所述升降机构同时连接于所述炉体和所述坩埚单元，用于带动所述坩埚单元相对于所述炉体以及所述加热单元升降。
[0013]在可选的实施方式中，所述升降机构包括直线伸缩结构和支撑座，所述直线伸缩结构的伸缩端与所述支撑座连接，所述外层耐高温坩埚与所述支撑座连接，所述支撑座的
横截面积大于所述伸缩端的面积。
[0014]在可选的实施方式中，所述晶体生长装置还包括温度传感器和显示器，所述支撑座上设置有定位槽，所述温度传感器设于所述定位槽中，所述温度传感器与所述显示器通信连接，所述显示器用于显示所述温度传感器获取的温度值。
[0015]在可选的实施方式中，所述晶体生长装置还包括环境调控机构，所述环境调控机构包括输气模块、测氧仪、压力传感器和排气阀，所述输气模块用于调控气体比例并将混合后的气体输送至所述炉体内；所述测氧仪用于检测所述炉体内的氧浓度，所述压力传感器用于检测所述炉体内的气压；所述排气阀与所述炉体连接，用于在炉体内的气压大于阈值时开启。
[0016]在可选的实施方式中，所述输气模块包括连接器、混合器和进气管，所述连接器上设置有用于与气瓶连接的多个接头；所述混合器具有混合腔，所述混合腔内设置有导气件和排气件，所述导气件具有第一进气口和第一出气口，所述导气件的横截面积在从所述第一进气口向所述第一出气口的方向上逐渐减小，所述第一进气口连通所述连接器，所述第一出气口连通所述混合腔；所述排气件具有第二进气口和第二出气口，所述排气件的横截面积在从所述第二进气口向所述第二出气口的方向上逐渐减增大，所述第二进气口连通所述混合器，所述第二出气口连通所述进气管；所述第一出气口和所述第二进气口错开设置；所述进气管的出气端连通所述炉体。
[0017]在可选的实施方式中，所述进气管位于所述炉体内的部分具有至少一个弯折段，且所述进气管的出气端口位于所述炉体内且朝向所述炉体的底部。
[0018]本专利技术实施例的有益效果是：
[0019]综上所述，本实施例提供的晶体生长装置，能够适用于钽酸锂晶体生长，运行过程中，原料收纳于金属坩埚和保温罩共同限定的空腔中且被金属坩埚承载。籽晶杆穿过炉体以及保温罩并伸入到空腔中，通过籽晶杆吊装籽晶体，籽晶与籽晶杆连接牢固，出炉后易于取下籽晶体。在生长过程中，由于金属坩埚被内层耐高温坩埚限位，金属坩埚径向上的自由度被内层耐高温坩埚限制，金属坩埚不易在径向上产生形变。同时，内层耐高温坩埚和外层耐高温坩埚之间设置有垫块，内层耐高温坩埚被垫块和外层耐高温坩埚承载，内层耐高温坩埚不易沉降，从而使得位于内层耐高温坩埚内的金属坩埚不易沉降，如此，金属坩埚在径向上的形变以及竖向上的沉降均被限制，金属坩埚运行过程中不易产生形变，使用寿命长，降低运行成本。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例的晶体生长装置的结构示意图；
[0022]图2为图1中的局部放大结构示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例的混合器的结构示意图。
[0024]图标:
[0025]100
‑
炉体；200
‑
籽晶杆；300
‑
坩埚单元；310
‑
保温罩；311
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凹槽；312
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提拉孔；320
‑
金属坩埚；330
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内层耐高温坩埚；340
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外层耐高温坩埚；350
‑
垫块；360
‑
第一保温填充层；370
‑
第二保温填充层；400
‑
加热单元；410
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安装座；420
‑
线圈；500
‑
驱动机构；600
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反射屏；700
‑
升降机构；710
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直线伸缩结构；720
‑
支撑座；721
‑
容置槽；730
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导温板；800
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温度传感器；900
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显示器；1000
‑
环境调控机构；1100
‑
输气模块；1110
‑
连接器；1120
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种晶体生长装置，其特征在于，包括：炉体、籽晶杆、坩埚单元和加热单元，所述坩埚单元与所述加热单元均设于所述炉体内，所述加热单元用于调节所述炉体内温度；所述坩埚单元包括保温罩、金属坩埚、内层耐高温坩埚、外层耐高温坩埚和垫块，所述金属坩埚嵌设于所述内层耐高温坩埚内，所述内层耐高温坩埚嵌设于所述外层耐高温坩埚内，所述垫块支撑于所述内层耐高温坩埚和外层耐高温坩埚之间；所述保温罩同时罩设于所述金属坩埚、内层耐高温坩埚、外层耐高温坩埚的开口侧；所述保温罩设有提拉孔，所述籽晶杆穿设于所述提拉孔内且与所述提拉孔活动配合。2.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于：所述内层耐高温坩埚和所述金属坩埚之间设有第一保温填充层；所述内层耐高温坩埚和所述外层耐高温坩埚之间设有第二保温填充层。3.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于：所述保温罩具有凹槽，所述提拉孔贯穿所述凹槽的槽底，所述保温罩形成所述凹槽的槽口的一侧与所述内层耐高温坩埚、外层耐高温坩埚的开口侧对接；所述凹槽的槽壁上设置有反射屏；所述加热单元与所述凹槽的槽底壁具有间距。4.根据权利要求3所述的晶体生长装置，其特征在于：所述反射屏包括底板和围板，所述围板的两端均为敞口，所述底板与所述围板的一端连接且封闭所述敞口，所述底板上设置有通孔，所述底板贴合于所述凹槽的槽底壁，所述通孔连通所述提拉孔；所述围板贴合于所述凹槽的槽周壁。5.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于：所述晶体生长装置还包括升降机构，所述升降机构同时连接于所述炉体和所述坩埚单元，用于带动所述坩埚单元相对于所述炉体以及所述加热单元升降。6.根据权利要求5所述的晶体生长装置，其特征在于：所述升降机构包括直线伸缩结构和支撑座，所述直线伸缩...
【专利技术属性】
技术研发人员：付秀梅，喻彬，
申请(专利权)人：成都东骏激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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