[实用新型]一种引入氧化锆球的蓝宝石生长的新型热场

说明书

技术领域

本实用新型属于蓝宝石生长技术领域，特别是涉及一种蓝宝石生长的新型热场，其中引入氧化锆球。

背景技术

蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝（Al₂O₃）的单晶，光学穿透带很宽，从近紫外光（190nm）到中红外线都具有很好的透光性。它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高（2045℃）等特点。由于具有优良的机械、光学、化学以及抗辐射性质，蓝宝石受到工业界广泛应用，例如制造各种精密仪器仪表、钟表和其他精密机械的轴承或耐磨、耐高温元件。蓝宝石可以做各种光学元件，在光学和激光系统中有广泛的应用。它有很好的透光性，是紫外和中红外理想的窗口材料，同时也可用作卫星光学系统的光学元件。尤其用来制作蓝白光LED时所使用的基板材料(Substrate)。如发光二极管（英文简写为LED） 高亮度LED，特别是白光LED市场需求旺盛。随着半导体照明技术的不断发展，LED 越来越多的进入到各种照明领域中。如景观照明、建筑物外观照明和一些辅助照明等，使得市场对于LED特别是高亮度LED的需求不断扩大。其中，随着带有拍照功能的手机占整机产量的比重日益增大，做为闪光灯用的白光LED需求快速增长。白光LED市场发展迅速，成为蓝宝石应用市场中的又一重要领域。

蓝宝石晶体的常用生长方法有：Czochralski Method（柴氏拉晶法，又称为提拉法：Pull from the melt）；Kyropoulos Method（凯氏长晶法，又称为泡生法：Dip and turn）；EFG Method（导模法，Edge Defined Film-fed Growth）；HEM（热交换法，Heat Exchange Method）；垂直水平温度梯度冷却法（Vertical Horiaontal Gradient Freezing，VHGF）：韩国Sapphire Technology Comapny (STC)技术；ES2-GSA长晶法：美国Rubicon Technology Inc.技术。

蓝宝石晶体生长是氧化铝（Al₂O₃）熔化→结晶的过程，能源消耗巨大，热场在蓝宝石生长过程中起着十分重要的作用。热场外部用感应线圈加热，温度控制在2000℃-2200℃。现有热场由于保温问题都存在能耗高的缺陷，研究设计新型热场，降低能耗并提高生产效率是蓝宝石晶体制造商的重要任务。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提出了一种蓝宝石生长的新型热场，它引入了氧化锆球。该新型热场能耗大大降低，生产效率高。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案是：一种引入氧化锆球的蓝宝石生长的新型热场，包括底座、底盘、坩埚底盘、保温圈、内保温筒、中保温筒、外保温筒、内保温盖板、中保温盖板、上保温盖板、反射板和反射筒；所述底盘设于底座上，所述坩埚底盘设于底盘中央；坩埚置于坩埚底盘上，坩埚上面依次为反射板、保温圈和反射筒；反射筒的外侧为内保温筒，上设内保温盖板；坩埚及上部内保温筒的外侧为中保温筒，上设中保温盖板；中保温筒的外侧为外保温筒，上设上保温盖板；其特征在于，还包括内保温层，所述内保温层是由氧化锆球组成的筒状体，所述的由氧化锆球组成的筒状体设置于坩埚与中保温筒之间。

作为一种优选，所述的氧化锆球的粒径为1mm～2mm。

作为一种优选，所述底盘由下底盘和上底盘组成。

作为一种优选，所述中保温筒由下中保温筒和上中保温筒组成。

在本实用新型中，引入氧化锆球，将氧化锆球填充于坩埚与中保温筒之间的间隙中，形成筒状的内保温层，所述的氧化锆球中ZrO₂的含量达99.5%以上。