【技术实现步骤摘要】
本技术涉及晶体制备,特别是涉及一种结晶装置。
技术介绍
1、坩埚下降法又称布里奇曼晶体生长法,是目前较为常用的晶体制备方法。将用于结晶的材料结晶物装填于坩埚中,坩埚缓慢地下降并通过高温的炉体,炉体内温度高于结晶物熔点,使得坩埚在通过炉体过程中结晶物被熔融,坩埚继续下降,位于底部位置处的熔融状态结晶物温度先下降至熔点以下,进而开始结晶,晶体随坩埚下降而持续生长,实现结晶操作。
2、可以看出对于炉体内的温度分布所形成的温场控制是影响结晶效果的重要因素,现有的炉体控制内部温场都是通过改变保温砖的材质与堆叠方式,即需要高温位置处采用保温性能好的保温砖,需要低温位置处采用导热性能好的保温砖。但是随着设备使用时长的增长,保温砖的保温效果会出现变化,进而就需要重新设计炉体,对温场控制的可靠性差。
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是:
2、通过保温砖控制温场变化的可靠性差。
3、为了解决上述技术问题,本技术提供了一种结晶装置,具有两两相交的第一方向、第二方向及第三方向,所述结晶装置包括:
4、炉体,所述炉体内开设有腔室,所述腔室沿第一方向延伸设置,所述腔室的一端设有开口,所述开口位于所述炉体在第一方向上的一侧;
5、调温组件,所述调温组件设置有至少两个,所述调温组件沿第一方向间隔布置;所述调温组件包括加热件及冷凝件;所述加热件与所述冷凝件均沿所述第二方向穿设于所述炉体内,所述加热件用于使所述腔室内温度上升,所述冷凝件用于使所述腔室
6、结晶组件,所述结晶组件包括坩埚、安装架及升降件;所述坩埚穿过所述开口插入所述腔室内,所述坩埚用于容置结晶物,所述安装架与所述坩埚连接,所述升降件与所述安装架连接,所述升降件用于驱动所述安装架与所述坩埚一并在第一方向上移动;
7、其中,所述调温组件沿第一方向间隔布置以使所述腔室内温度形成梯度区间。
8、在其中一个实施例中,所述调温组件的设置数量为三个,三个所述调温组件将所述腔室分为高温区、中温区及低温区,所述高温区位于所述腔室远离所述开口的一端,所述低温区位于所述腔室靠近所述开口的一端,所述中温区位于所述高温区与所述低温区之间。
9、在其中一个实施例中,在第一方向上,所述调温组件的冷凝件位于各温区靠近所述开口的一侧,所述调温组件的加热件穿设于各温区的中间位置处。
10、在其中一个实施例中,在第一方向上,所述高温区的高度为h1,所述中温区的高度为h2,所述低温区的高度为h3;
11、其中,h1>h2>h3。
12、在其中一个实施例中,所述加热件呈圆柱状,所述加热件沿第三方向对称布置于所述腔室的两侧。
13、在其中一个实施例中,所述冷凝件呈中空圆管状,所述冷凝件沿第三方向对称布置于所述腔室的两侧。
14、在其中一个实施例中,所述腔室的设置数量为至少两个,所述腔室沿第二方向间隔布置于所述炉体上,各所述腔室的所述开口方向朝向同一侧。
15、在其中一个实施例中,所述坩埚的设置数量与所述腔室的设置数量相同,各所述坩埚分别对应插入各所述腔室内,各所述坩埚均固定在所述安装架上。
16、在其中一个实施例中,所述结晶装置还包括测温件;所述测温件沿第三方向穿设在所述炉体上,所述测温件的一端插入所述腔室内。
17、在其中一个实施例中,所述测温件的设置数量与所述调温组件的设置数量相同,在第一方向上,各所述测温件分别与各所述加热件的设置位置相对应。
18、上述结晶装置与现有技术相比,其有益效果在于:
19、通过设置加热件与冷凝件相组合的方式实现腔室内的温度控制,冷凝件会将腔室内的温度形成区间,再通过加热件对区间内的温度进行加热,实现可以在腔室内形成梯度变化的温度区间,对温场的控制可靠性更好,且加热件与冷凝件的性能不会随使用时长的增长而变化,所以对温场控制的稳定性更好。
20、通过设置冷凝件可以让温场的分布出现阶梯状的突变,如果只通过控制加热件的功率或者数量进行温场控制,温场都是平滑的变化,而温度出现梯度区间更有利于结晶形成,进而提高结晶效果。
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1.一种结晶装置,具有两两相交的第一方向、第二方向及第三方向,其特征在于,所述结晶装置包括:
2.根据权利要求1所述的结晶装置,其特征在于,所述调温组件的设置数量为三个,三个所述调温组件将所述腔室分为高温区、中温区及低温区,所述高温区位于所述腔室远离所述开口的一端,所述低温区位于所述腔室靠近所述开口的一端,所述中温区位于所述高温区与所述低温区之间。
3.根据权利要求2所述的结晶装置,其特征在于,在第一方向上,所述调温组件的冷凝件位于各温区靠近所述开口的一侧,所述调温组件的加热件穿设于各温区的中间位置处。
4.根据权利要求2所述的结晶装置,其特征在于,在第一方向上,所述高温区的高度为H1,所述中温区的高度为H2,所述低温区的高度为H3;
5.根据权利要求1所述的结晶装置,其特征在于,所述加热件呈圆柱状,所述加热件沿第三方向对称布置于所述腔室的两侧。
6.根据权利要求5所述的结晶装置,其特征在于,所述冷凝件呈中空圆管状,所述冷凝件沿第三方向对称布置于所述腔室的两侧。
7.根据权利要求1所述的结晶装置,其特征在于,
8.根据权利要求7所述的结晶装置,其特征在于,所述坩埚的设置数量与所述腔室的设置数量相同,各所述坩埚分别对应插入各所述腔室内,各所述坩埚均固定在所述安装架上。
9.根据权利要求1所述的结晶装置,其特征在于,所述结晶装置还包括测温件;所述测温件沿第三方向穿设在所述炉体上,所述测温件的一端插入所述腔室内。
10.根据权利要求9所述的结晶装置,其特征在于,所述测温件的设置数量与所述调温组件的设置数量相同,在第一方向上,各所述测温件分别与各所述加热件的设置位置相对应。
...【技术特征摘要】
1.一种结晶装置,具有两两相交的第一方向、第二方向及第三方向,其特征在于,所述结晶装置包括:
2.根据权利要求1所述的结晶装置,其特征在于,所述调温组件的设置数量为三个,三个所述调温组件将所述腔室分为高温区、中温区及低温区,所述高温区位于所述腔室远离所述开口的一端,所述低温区位于所述腔室靠近所述开口的一端,所述中温区位于所述高温区与所述低温区之间。
3.根据权利要求2所述的结晶装置,其特征在于,在第一方向上,所述调温组件的冷凝件位于各温区靠近所述开口的一侧,所述调温组件的加热件穿设于各温区的中间位置处。
4.根据权利要求2所述的结晶装置,其特征在于,在第一方向上,所述高温区的高度为h1,所述中温区的高度为h2,所述低温区的高度为h3;
5.根据权利要求1所述的结晶装置,其特征在于,所述加热件呈圆柱状,所述加热件沿第三方向对称布置于所述腔室的两侧...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑龙兴,邓杰,胡闵齐,
申请(专利权)人:清远先导材料有限公司,
类型:新型
国别省市:
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