【技术实现步骤摘要】
本技术涉及晶体生产设备,尤其涉及晶体生长坩埚及晶体生长炉。
技术介绍
1、在制备晶体过程中,将晶体原料盛放于坩埚,采用真空下降法对晶体原料进行高温热熔,真空下降法操作简单,可用于生产尺寸较大的晶体。由于坩埚与晶体原料直接接触,坩埚的材质对晶体的生长质量至关重要,例如石英坩埚具有耐温性强、保温性好的特点,但是当采用石英坩埚盛放晶体原料时,石英坩埚会对晶体引入较大的内应力和较多的杂质,影响晶体的性能,金属坩埚与卤化物基本不发生化学反应,但是采用金属坩埚盛放晶体原料时,金属坩埚无法采用类似石英坩埚的抽真空工艺,金属坩埚一般进行火焰焊接密封后抽真空,容易引入新的杂质而导致晶体成品质量降低。
2、中国专利公开号cn217378100u,公开了采用金属坩埚和石英坩埚结合形成的双层坩埚,金属坩埚作为内层,石英坩埚作为外层,为了保证晶体原料能够在真空环境下生长,对金属坩埚与石英坩埚之间的缝隙进行焊接密封,但是焊接过程中需要采用氢氧焊接,氢氧焊接产生的水蒸气容易进入金属坩埚的内部进而污染晶体原料,且需要敲破石英坩埚才能取出金属坩埚中的晶体成品,石英坩埚只能使用一次,生产成本高昂。
3、因此,亟需一种晶体生长坩埚及晶体生长炉,以解决上述问题。
技术实现思路
1、本技术的一个目的在于:提供晶体生长坩埚及晶体生长炉,采用封盖组件封堵石英坩埚的开口,能够避免因焊接而导致晶体原料被污染的情况出现,使石英坩埚可重复使用。
2、为达此目的,本技术采用以下技术方案:
4、坩埚组件,所述坩埚组件包括金属坩埚和石英坩埚,所述金属坩埚用于盛放晶体原料,所述石英坩埚罩盖所述金属坩埚,所述金属坩埚的开口朝向与所述石英坩埚的开口朝向相反,所述石英坩埚与所述金属坩埚之间形成空气间隙;
5、封盖组件,所述封盖组件包括内盖、外盖、密封圈以及螺纹紧固件,所述内盖嵌入所述石英坩埚的开口内,所述内盖设有连通所述空气间隙的排气通道,所述内盖的周部设有限位台,所述密封圈套设于所述内盖的周部,所述外盖通过所述螺纹紧固件连接于所述内盖,所述外盖朝所述密封圈凸设有抵推部,当锁紧所述螺纹紧固件时,所述抵推部将所述密封圈挤压推向所述限位台,所述密封圈被挤压弹性变形并将所述石英坩埚内壁与所述内盖外壁之间的间隙密封。
6、作为一种可选的技术方案,所述内盖的周部套设有限位环,所述限位环与所述限位台之间形成第一限位腔,所述限位环与所述抵推部之间形成第二限位腔,所述第一限位腔和所述第二限位腔均设有所述密封圈。
7、作为一种可选的技术方案,所述第一限位腔的腔口宽度沿径向逐渐增大;和/或
8、所述第二限位腔的腔口宽度沿径向逐渐增大。
9、作为一种可选的技术方案,所述外盖的中部设有限位槽,所述内盖的一端插设于所述限位槽,所述限位槽用于对所述内盖进行预定位。
10、作为一种可选的技术方案,所述内盖设有冷却腔,所述冷却腔用于储存冷却介质。
11、作为一种可选的技术方案,所述金属坩埚的材质为惰性金属。
12、第二方面,提供晶体生长炉,所述晶体生长炉包括炉膛以及如上所述的晶体生长坩埚,所述炉膛罩设于所述晶体生长坩埚的周部,所述炉膛与所述晶体生长坩埚二者中的至少一个沿z轴方向活动设置。
13、作为一种可选的技术方案,所述晶体生长炉还包括排气管,所述排气管与所述排气通道连通,所述排气管设有真空阀,真空发生器通过所述排气管对所述晶体生长坩埚抽真空。
14、作为一种可选的技术方案,所述晶体生长炉还包括冷却管,所述冷却管用于与所述内盖的冷却腔连通,冷却设备通过所述冷却管对所述冷却腔输入冷却介质。
15、作为一种可选的技术方案,所述晶体生长炉还包括升降座组件,所述晶体生长坩埚安装于所述升降座组件,当所述晶体生长炉运行时,所述升降座组件带动所述晶体生长坩埚沿z轴方向下降;和/或
16、所述晶体生长炉还包括升降台组件,所述炉膛安装于所述升降台组件,当所述晶体生长炉运行时,所述升降台组件带动所述炉膛沿z轴方向上升。
17、本技术的有益效果在于:
18、本技术提供的晶体生长坩埚包括坩埚组件和封盖组件,坩埚组件包括金属坩埚和石英坩埚,在生产过程中,将晶体原料装入金属坩埚之后,采用石英坩埚倒置罩盖金属坩埚,将套设有密封圈的内盖装入石英坩埚的开口内,之后采用螺纹紧固件穿过外盖并螺纹连接于内盖,锁紧螺纹紧固件,外盖靠向内盖时,抵推部将密封圈挤压推向限位台,密封圈被挤压推向变形并将石英坩埚内壁与内盖外壁之间的间隙密封,之后通过真空发生器对空气间隙进行抽真空,使得盛放于金属坩埚的晶体原料处于真空环境中;生产加工完成之后,松开螺纹紧固件,将外盖与内盖分离,并将内盖和密封圈从石英坩埚的开口取出,将石英坩埚抬起之后即可取出金属坩埚中的晶体成品。石英坩埚和金属坩埚均不需要焊接,能够重复使用,降低使用成本,能够避免因焊接而导致晶体原料被污染的情况出现。
19、本实施例还提供晶体生长炉,晶体生长炉采用如上的晶体生长坩埚盛放晶体原料,降低生产成本,保证晶体成品的品质。
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1.晶体生长坩埚,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的晶体生长坩埚,其特征在于,所述内盖(21)的周部套设有限位环(25),所述限位环(25)与所述限位台(212)之间形成第一限位腔(26),所述限位环(25)与所述抵推部(221)之间形成第二限位腔(27),所述第一限位腔(26)和所述第二限位腔(27)均设有所述密封圈(23)。
3.根据权利要求2所述的晶体生长坩埚,其特征在于,所述第一限位腔(26)的腔口宽度沿径向逐渐增大;和/或
4.根据权利要求1所述的晶体生长坩埚,其特征在于,所述外盖(22)的中部设有限位槽,所述内盖(21)的一端插设于所述限位槽,所述限位槽用于对所述内盖(21)进行预定位。
5.根据权利要求1所述的晶体生长坩埚,其特征在于,所述内盖(21)设有冷却腔(213),所述冷却腔(213)用于储存冷却介质。
6.根据权利要求1-5任一项所述的晶体生长坩埚,其特征在于,所述金属坩埚(11)的材质为惰性金属。
7.晶体生长炉,其特征在于,所述晶体生长炉包括炉膛以及如权利要求1-6任一项
8.根据权利要求7所述的晶体生长炉,其特征在于,所述晶体生长炉还包括排气管(3),所述排气管(3)与所述排气通道(211)连通,所述排气管(3)设有真空阀(4),真空发生器通过所述排气管(3)对所述晶体生长坩埚抽真空。
9.根据权利要求7所述的晶体生长炉,其特征在于,所述晶体生长炉还包括冷却管(5),所述冷却管(5)用于与所述内盖(21)的冷却腔(213)连通,冷却设备通过所述冷却管(5)对所述冷却腔(213)输入冷却介质。
10.根据权利要求7所述的晶体生长炉,其特征在于,所述晶体生长炉还包括升降座组件,所述晶体生长坩埚安装于所述升降座组件,当所述晶体生长炉运行时,所述升降座组件带动所述晶体生长坩埚沿Z轴方向下降;和/或
...【技术特征摘要】
1.晶体生长坩埚,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的晶体生长坩埚,其特征在于,所述内盖(21)的周部套设有限位环(25),所述限位环(25)与所述限位台(212)之间形成第一限位腔(26),所述限位环(25)与所述抵推部(221)之间形成第二限位腔(27),所述第一限位腔(26)和所述第二限位腔(27)均设有所述密封圈(23)。
3.根据权利要求2所述的晶体生长坩埚,其特征在于,所述第一限位腔(26)的腔口宽度沿径向逐渐增大;和/或
4.根据权利要求1所述的晶体生长坩埚,其特征在于,所述外盖(22)的中部设有限位槽,所述内盖(21)的一端插设于所述限位槽,所述限位槽用于对所述内盖(21)进行预定位。
5.根据权利要求1所述的晶体生长坩埚,其特征在于,所述内盖(21)设有冷却腔(213),所述冷却腔(213)用于储存冷却介质。
6.根据权利要求1-5任一项所述的晶体生长坩埚,其特征在于,所述金属坩埚(11)的材质...
【专利技术属性】
技术研发人员:张彬镜,陈泽邦,蔡杰毅,孔舒燕,赵衡煜,郑燕青,
申请(专利权)人:厦门钨业股份有限公司,
类型:新型
国别省市:
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