[实用新型]一种用于生长4英寸蓝宝石晶体的热场

说明书

技术领域

本实用新型属于蓝宝石生长技术领域，特别是涉及一种适用于4英寸蓝宝石晶体生长的新型热场。

技术背景

蓝宝石（Al₂O₃单晶体）具有熔点高（2045℃左右）、导热性好、硬度高、电绝缘性好、耐强酸强碱腐蚀、透过光破段宽等特点，被广泛用于手机屏幕、电视屏幕背光源等民用设备，导弹整流罩、直升机轴承等军品使用。蓝宝石晶体的生长有多种方法，而提拉法（CZ法）具有在育成过程中可以观察结晶育成方位、可以在较短时间内得到非常大的结晶、开炉率高等优点成为蓝宝石单晶育成的一种重要方法，该方法的自动化也正在逐步推进中。但通常情况下，育成的晶体的位错密度达到8×10⁴，品质不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于生长4英寸蓝宝石单晶体保温热场，具有在育成时能有效的把温度保持在一个有利于晶体成长的环境，并且能很好的保持温度的均匀性。

本实用新型的目的是这样实现的：一种用于生长4英寸蓝宝石晶体的热场，包括底座和主保温部，所述的主保温部包括底盘部、顶盖部和筒状部，所述筒状部由内保温层、中里保温层、中外保温层和外保温层组成，且内保温层、中里保温层、中外保温层和外保温层各自与相邻层之间的间隔为5 mm ~10mm；所述内保温层包括坩埚上部的保温筒和附着于坩埚上的膜，所述保温筒的高度为220 mm ~300mm，内径为140 mm ~180mm。

作为一种优选，所述的中里保温层、中外保温层和外保温层分别由上中下三段组成，即中里保温层由中里保温层上段、中里保温层中段和中里保温层下段组成，中外保温层由中外保温层上段、中外保温层中段和中外保温层下段组成，外保温层由外保温层上段、外保温层中段和外保温层下段组成。

作为一种优选，所述的中里保温层和中外保温层之上中下三段分别由互嵌方式连接成一体的三部分组成。

作为进一步的优选，所述的外保温层之上中下三段分别由互嵌方式连接成一体的两部分组成。

作为一种改进，在所述的顶盖部设有观测孔，在所述的观测孔上设有蓝宝石晶片。

作为一种优选，所述的设置于观测孔上的蓝宝石晶片的厚度为0.8mm~1mm。

本实用新型中，底座由氧化铝空心砖垒成；底盘部自下而上依次为下层氧化铝盘、上层氧化锆盘和氧化锆坩埚底盘，其中下层氧化铝盘由二层组成；顶盖部自下而上依次为铱盖板、氧化铝盖板和氧化锆盖板，其中氧化铝盖板由二层组成；坩埚上部的保温筒为依保温筒；在坩埚与依保温筒之间自下而上依次为铱圈和氧化锆圈。在坩埚与中里保温层之间用氧化锆球空心球填充，氧化锆空心球的直径为2mm ~3mm。

本实用新型的有益效果在于：⑴其整体设计有利于蓝宝石单晶生长时温度的均匀和稳定，保证晶体的质量；⑵本实用采用依保温筒能最大限度使整个晶体育成区域的温度达到一致，防止晶体在向上拉升过程中由于温度快速下降造成晶体质量的缺陷；⑶采用观测孔的方式，能直接观察晶体育成状况，提高蓝宝石的开炉率。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，它包括底座1和主保温部，主保温部包括底盘部、顶盖部和筒状部，筒状部由内保温层、中里保温层7、中外保温层8和外保温层9组成，且内保温层与中里保温层之间、中里保温层与中外保温层之间以及中外保温层和外保温层之间的间隔8mm、5mm和8mm；内保温层包括坩埚5上部的保温筒10和附着于坩埚上的膜6，保温筒10的高度为250mm，内径为160mm。中里保温层7由中里保温层上段、中里保温层中段和中里保温层下段组成，中外保温层8由中外保温层上段、中外保温层中段和中外保温层下段组成，外保温层9由外保温层上段、外保温层中段和外保温层下段组成。中里保温层7和中外保温层8之上中下三段分别由三部分组成并以互嵌方式连接成一体；外保温层9之上中下三段分别由两部分组成并以互嵌方式连接成一体。在顶盖部设有观测孔14，在观测孔14上设有厚度为0.8mm蓝宝石晶片15。底座1由氧化铝空心砖垒成；底盘部自下而上依次为下层氧化铝盘2、上层氧化锆盘3和氧化锆坩埚底盘4，其中下层氧化铝盘2由二层组成；顶盖部自下而上依次为铱盖板11、氧化铝盖板12和氧化锆盖板13，其中氧化铝盖板12由二层组成；坩埚5上部的保温筒10为依保温筒；在坩埚5与依保温筒之间自下而上依次为铱圈17和氧化锆圈16。在坩埚5与中里保温层7之间用氧化锆空心球18填充，氧化锆空心球18的直径为2mm ~3mm。

实施例2：