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一种蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置

阅读：81发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置，包括安装于蓝宝石晶体生长炉顶部的上反射屏、安装于蓝宝石晶体生长炉四周的侧反射屏和安装于蓝宝石晶体生长炉底部的下反射屏。由上、下反射屏配合侧反射屏组成炉体温场平衡装置，全方位组合使用反射热量，形成梯度均衡的热场，反射屏变形量小，保持合适的温度梯度，通过合理的控制温度提拉获得高质量的晶体，生长出的蓝宝石晶体大尺寸，晶体结构稳定，晶体纯度≥99.995％；晶体位错密度：＜1000/cm2；晶体x射线双晶摇摆曲线半高宽＜20”；可作LED衬底材料。，下面是一种蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置，其特征在于：包括安装于蓝宝石晶体生长炉顶部的上反射屏、安装于蓝宝石晶体生长炉四周的侧反射屏和安装于蓝宝石晶体生长炉底部的下反射屏。
2.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置，其特征在于：下反射屏安装于蓝宝石晶体生长炉底部的固定盘上。

说明书全文

一种蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置

技术领域

[0001] 本发明涉及蓝宝石晶体生长装置，尤其涉及一种蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置。

背景技术

[0002] 随着LED照明产业的快速发展，蓝宝石晶体衬底材料市场需求将迅速增长。由于蓝宝石晶体的熔点高达2050℃，莫氏硬度为9，仅次于金刚石，因此晶体生长和加工技术难度很高，世界上只有极少数国家能制备出满足衬底质量和尺寸要求的蓝宝石晶体。

[0003] 目前蓝宝石晶体的生长技术主要有火焰法、提拉法、导模法、热交换法、泡生法、温梯法和下降法生长技术。火焰法生长蓝宝石晶体具有镶嵌、气泡等严重体缺陷，达不到光学质量的要求。提拉法生长蓝宝石晶体具有热应力大、位错密度高，利用率不高的缺点；而热交换法整个晶体生长阶段通流动氦气，而且对控温装置的精确度要求苛刻，因而成本很高。导模法生长蓝宝石晶体的优点是可以根据实际需要生长不同形状的晶体，但难以生长高光学质量的晶体。泡生法的生长效率很高，单根晶体的重量在30多公斤以上，晶体成本较低，晶体品质能达到光学级和基片级的要求，是目前LED蓝宝石晶体的主流生长技术。

发明内容

[0004] 为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种采用泡生法蓝宝石晶体生长工艺，对晶体生长阶段控温精度高的蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置。

[0005] 本发明采用如下技术方案：一种蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置，其特征在于包括安装于蓝宝石晶体生长炉顶部的上反射屏、安装于蓝宝石晶体生长炉四周的侧反射屏和安装于蓝宝石晶体生长炉底部的下反射屏。

[0006] 进一步地，下反射屏安装于蓝宝石晶体生长炉底部的固定盘上。

[0007] 本发明的有益效果是：由上、下反射屏配合侧反射屏组成炉体温场平衡装置，全方位组合使用反射热量，形成梯度均衡的热场，反射屏变形量小，保持合适的温度梯度，通过合理的控制温度提拉获得高质量的晶体，生长出的蓝宝石晶体大尺寸，晶体结构稳定，晶体纯度≥99.995％；晶体位错密度：＜1000/cm2；晶体x射线双晶摇摆曲线半高宽＜20”；可作LED衬底材料。附图说明

[0008] 附图1是本发明使用结构示意图。

[0009] 附图中：炉体1，刚玉垫2，固定盘3，下反射屏4，侧反射屏5，发热体6，上反射屏7，提拉支架8，提拉杆9，电极10，坩埚11，钨棒12。

具体实施方式

[0010] 下面结合附图所示的实施例对本发明的技术方案作以下详细描述：

[0011] 图1所示，一种蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置包括安装于蓝宝石晶体生长炉炉体1顶部的上反射屏7、安装于蓝宝石晶体生长炉炉体1四周的侧反射屏5和安装于蓝宝石晶体生长炉炉体1底部的下反射屏4。

[0012] 本发明在使用时，以炉体1中心位置为基准安装刚玉垫2、在刚玉垫2上安装侧反射屏5，在侧反射屏5内由下至上分别安装固定盘3、下反射屏4、发热体6，发热体6与电极10连接。钨棒12与固定盘3连接牢固，在钨棒12上安放坩埚11。在炉体外安装提拉支架
8，在支架8上安装提拉杆9，提拉杆与炉体中心位置重合。

[0013] 在高真空环境下，电极10接通外接电源，发热体6加电发热，下反射屏4、侧反射屏5、上反射屏7反射热量，形成梯度均衡的热场，坩埚11内的高纯氧化铝原料熔化，在合适的温度梯度条件下，提拉杆9顶部的籽晶下种、放肩、等径生长。在生长过程中，提拉支架8匀速向上带动提拉杆运动，通过合理的控制，微量提拉获得高质量的晶体。

[0014] 以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

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