[发明专利]一种大尺寸蓝宝石单晶炉的上隔热屏结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓝宝石单晶炉的隔热屏结构，具体涉及一种泡生法生长大尺寸蓝宝石单晶用的上隔热屏结构。

背景技术

蓝宝石晶体具有良好的光电、机械性能，广泛的应用于激光器等光学元器件上。而随着LED产业的不断发展，蓝宝石作为主要的衬底材料，得到越来越广泛的应用，需求量也在不断增大，随着LED技术的不断完善，解决大尺寸、高质量蓝宝石单晶的生长问题对于整个蓝宝石产业来说有着非常重要的意义。

大尺寸蓝宝石单晶在出材率和控制成本方面有明显优势，但目前生长大尺寸蓝宝石单晶往往因晶体尺寸过大导致出现径向温度梯度不合理、晶体肩部缺陷多、肩部生长不易控制等问题。出现这些问题的主要原因是单晶炉保温系统设计不合理，而影响晶体肩部生长的主要因素是上部保温结构，其中隔热屏最为关键。所以为提高大尺寸蓝宝石单晶的成品率，优化晶体外形，减少晶体肩部缺陷，增大炉内径向温梯，有必要研究一种新型的上隔热屏保温结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上部保温效果好、径向温度梯度大、晶体放肩角度合理、利于生长大尺寸蓝宝石单晶的大尺寸蓝宝石单晶炉的上隔热屏结构。

本发明的目的是这样实现的：它包括不锈钢支架、钼螺杆、堆叠在一起呈梯形的钼片和间隔钼片用的支撑结构，不锈钢支架内外两圈有分布均匀的圆形通孔，下面有支撑不锈钢支架的圆管；钼螺杆两端均有螺纹，上部安装不锈钢螺母，下部安装钼螺母；堆叠在一起呈梯形的钼片中间留有圆形通孔，圆孔上开有两个长方形观察孔观，夹角为90°，钼片上均匀分布供钼螺杆通过的圆形通孔；支撑结构由一定宽度的钼条卷成桶状，保证钼螺杆可以从中间穿过。安装时钼螺杆穿过不锈钢支架、多层钼片和间隔钼片用的支撑结构，钼螺杆上端用不锈钢螺母旋紧，下端用钼螺母旋紧固定。

本发明还有这样一些特征：

1、所述的不锈钢支架厚度为10~20mm，外径为Φ600~Φ800mm，内径为Φ200~Φ400mm，周围分布4~10mm的圆形通孔；支撑不锈钢支架的圆管高20~50mm，内径为4~10mm。

2、所述的钼螺杆直径为4~10mm，长150~230mm，两端开有螺纹，上部安装不锈钢螺母，下部安装钼螺母。

3、所述的钼片最下面一层外径为Φ700mm，由下到上依次减小3~5mm，共15~40层；中间有直径为Φ50~Φ120的圆形通孔，圆孔上6点和9点方向留有长80~200mm、宽30~70mm的长方形观察孔，且长度由上到下依次减少2~3mm。

4、所述的支撑结构由宽6~10mm的钼条卷成桶状，均匀分布在每层钼片之间，保证钼螺杆可以从中间通过。

本发明有益效果有：

1.本发明一种大尺寸蓝宝石单晶炉的上隔热屏结构中，梯形结构的设计，可以增大上部径向温度梯度，使放肩角度更合理，优化晶体外形，利于大尺寸蓝宝石单晶的生长。

2.本发明一种大尺寸蓝宝石单晶炉的上隔热屏结构中，中间长方形观察孔由上到下依次缩径的设计，可以增大晶体生长固液面的突出率，利于气泡的排除，减少晶体肩部缺陷。

本发明一种大尺寸蓝宝石单晶炉的上隔热屏结构中，钼片外径由下到上依次缩径设计，减少隔热屏与发热体之间的接触的概率，避免形成短路。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

图1为一种大尺寸蓝宝石单晶炉的上隔热屏结构，该结构整体由不锈钢支架1、钼螺杆3、堆叠在一起呈梯形的钼片4和间隔钼片用的支撑结构7组成。将钼螺杆依次穿过不锈钢支架、固定不锈钢支架的圆管2、多层直径不同的钼片和中间的支撑结构，每层钼片下均安装支撑结构。钼螺杆上端和下端分别用不锈钢螺母9和钼螺母8旋紧固定，固定时确保每层钼片的距离相同。钼片中心留有圆形通孔5，圆孔上开有两个长方形观察孔6，夹角为90°，长度由上到下依次减小。

结合图1-2，本实施例不锈钢支架厚度为10~20mm，外径为Φ600~Φ800mm，内径为Φ200~Φ400mm，周围分布4~10mm的圆形通孔；支撑不锈钢支架的圆管高20~50mm，内径为4~10mm。钼螺杆直径为4~10mm，长150~230mm，两端开有螺纹，上部安装不锈钢螺母，下部安装钼螺母。钼片最下面一层外径为Φ700mm，由下到上依次减小3~5mm，共15~40层，中间有直径为Φ50~Φ120的圆形通孔，圆孔上6点和9点方向留有长80~200mm、宽30~70mm的长方形观察孔，且长度由上到下依次减少2~3mm。支撑结构由宽6~10mm的钼条卷成桶状，均匀分布在每层钼片之间，保证钼螺杆可以从中间通过。