[发明专利]一种用于蓝宝石晶体生长的红外测温仪温度标定的方法

说明书

本发明涉及一种用于蓝宝石晶体生长的红外测温仪温度标定的方法，具体步骤如下：（1）将用于蓝宝石晶体生长的红外测温的设备结构安装好，并正对测温孔，在炉体外部安装好红外测温仪；（2）将炉内热场温度升温直至所述的信号管内的高熔点氧化物固体材料熔化；熔化后的高熔点氧化物熔液流出与石墨或炭炭材料接触反应，生成的碳粉尘、金属粉尘、碳化物和碳氧化物以烟雾的形式游离出来，层积在观察窗口表面；（3）当操作人员可明显观察到观察窗口的可见度下降，记录红外测温仪的实测温度，与氧化物固体的熔点温度，对照完成测温仪温度的标定。本发明的优点在于：本发明采用专用的设备结构进行标定，能够实现工艺稳定性。

技术领域

本发明属于晶体生长技术领域，特别涉及一种用于蓝宝石晶体生长的红外测温仪温度标定的方法。

背景技术

在通过将晶体原料熔化成熔体，并使熔体在籽晶的诱导下逐渐定向凝固生长出与籽晶晶格一致的晶体是熔体生长法晶体生长的基本特点。

在熔体晶体生长法中，通常通过温度测量，并将温度信号反馈为加热功率输入以满足特定的晶体生长环境；特别是在坩埚下降法等引晶过程无法直接观察的工艺过程，温度测量的准确性是保证籽晶部分熔化，实现引晶成功的可靠保证。对于能够在引晶过程中实时观察的晶体生长方法，如导膜法和泡生法等，温度测量的准确性可以保证工艺的稳定性，可避免操作人员和工艺调整技术人员在热场损耗不大的情况下不必因温度测量的基准问题而频繁调整工艺。

通常在常温或1000度以下的温度标定是相对容易的。事实上在较低温的区间红外测温仪的测量准确性和一致性也非常的高。但对于蓝宝石晶体等超高温晶体的生长，在温度大于2000°C时，现有技术下的高精度热电偶及热电阻测温计均超出使用温度而无法直接测量，而非接触式的红外光测温容易受炉体观察窗口污染、炉体内部气体的流动和黑度变化、被测物体表面特征等一系列因素的影响，使得所测温度的绝对值缺乏一致性和可靠性。最好的办法是在晶体实时生长过程中，每炉均对温度的关键点进行实时标定，以发现红外测温仪与实际温度的偏差。

因此，研发一种能够实现工艺稳定性的用于蓝宝石晶体生长的红外测温仪温度标定用设备结构及用该设备结构进行标定的方法是非常有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现工艺稳定性的用于蓝宝石晶体生长的红外测温仪温度标定的方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种用于蓝宝石晶体生长的红外测温仪温度标定的方法，其创新点在于：所述方法包括如下步骤：

（1）安装用于蓝宝石晶体生长的红外测温的设备结构，该设备结构包括一炉体，在所述炉体内腔的中心处设置一坩埚，在坩埚的两侧对称设有置于炉体内腔的观测加热器和测温加热器；在靠近观测加热器一侧的炉体侧壁上设有一观察窗口，所述观察窗口还连通一观察孔，且观察孔与炉体内腔相连通；在靠近测温加热器一侧的炉体侧壁上设有一测温窗口，所述测温窗口还连通一测温孔，且测温孔与炉体内腔相连通；所述观察窗口与测温窗口呈对称设置，观察孔与测温孔也呈对称设置，且所述测温窗口与红外测温仪相对设置，在所述观察孔内部还放置有一石墨或炭炭材料加工的信号管，所述信号管一端封闭，一端开口，形成一U型结构，封闭端深入到炉体内腔需要被标定温度的位置，开口端与观察窗口靠近；且所述封闭端底部放置有高熔点氧化物固体，所述高熔点氧化物固体由至少一层耐高温金属材料包裹物包裹；

（2）用于蓝宝石晶体生长的红外测温的设备结构安装好后，并正对测温孔，在炉体外部安装好红外测温仪；

（3）将炉内热场温度升温直至所述的信号管内的高熔点氧化物固体材料熔化；熔化后的高熔点氧化物熔液流出与石墨或炭炭材料接触反应，生成的碳粉尘、金属粉尘、碳化物和碳氧化物以烟雾的形式游离出来，层积在观察窗口表面；

（4）当操作人员可明显观察到观察窗口的可见度下降，记录红外测温仪的实测温度，与氧化物固体的熔点温度，对照完成测温仪温度的标定。