[实用新型]一种气氛熔盐提拉炉

说明书

本实用新型公开了一种气氛熔盐提拉炉，包括熔炉，晶体生长机构、进/出气机构以及传动装置，其中晶体生长机构包括刚玉管、坩埚和籽晶杆。本实用新型通过进/出气机构使刚玉管内充入适合晶体生长的气体，另外通过传动装置控制籽晶杆在刚玉管内的垂直运动和圆周运动。由于本实用新型刚玉管中排除了水分和空气，充入适合晶体生长的气体，避免了因原料的氧化而造成的晶体不能生长问题，另外，本实用新型中籽晶杆可以同时做垂直运动和圆周运动，大大缩短了晶体生长的周期。本实用新型生长的晶体外观完整，结晶性能良好，使用简洁，操作方便。

技术领域

本实用新型涉及晶体生长装置技术领域，尤其是涉及一种气氛熔盐提拉炉。

背景技术

提拉炉是一种能够将构成晶体的原料放在坩埚中加热熔化，在熔体表面接籽晶提拉熔体，在受控条件下，使籽晶和熔体在交界面上不断进行原子或分子的重新排列，随降温逐渐凝固而生长出单晶体的装置。

二元氟化物晶体如三氟化镧(LaF₃)、三氟化铈(CeF₃)等具有优异的物化性能和广泛的应用。现有技术中，常采用熔体提拉法和坩埚下降法进行晶体生长，但是LaF₃和CeF₃等晶体从室温到融化没有相变，晶体生长所需的温度梯度较大。

传统的坩埚下降法温场的梯度区及固液界面处的温度梯度很难满足要求，以致于生长困难，生长周期较长；另外，在结晶过程中，固体与熔体的导热性能差别大，随着晶体生长过程的变化，会使结晶区的温场发生变化，导致固液界面发生漂移，很难维持晶体生长所需的平界面或微凸界面，因此很难得到完整性好的单晶体。而熔体提拉法则是由于晶体所需的温度梯度较大，原料加热熔化的温度高，造成原料熔化过程中挥发严重，从而影响晶体的生长。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种气氛熔盐提拉炉，通过该提拉炉可以在较短时间内生长出外观完整、结晶性能良好的氟化物晶体。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种气氛熔盐提拉炉，包括：

熔炉，包括炉体以及设置在所述炉体顶部的炉盖；

晶体生长机构，包括刚玉管、坩埚和籽晶杆，所述刚玉管垂直设置在所述炉体内，所述坩埚设置在所述刚玉管内，所述籽晶杆垂直设置在所述刚玉管内，并延伸至刚玉管外部，所述晶体生长机构用于提供晶体生长的密闭环境；

进/出气机构，设置在所述刚玉管外部并延伸至所述刚玉管内，用于除去所述刚玉管内的水分和空气；

传动装置，设置在所述熔炉外，用于控制所述籽晶杆在所述刚玉管内的垂直运动和圆周运动。

作为本实用新型再进一步的方案：所述提拉炉还包括炉体支架，设置在所述炉体的底部，用于支撑所述熔炉。

作为本实用新型再进一步的方案：所述晶体生长机构还包括设置在所述炉体内的绕丝管，所述绕丝管套设在所述刚玉管外，用于提高所述刚玉管内的温度。

作为本实用新型再进一步的方案：所述晶体生长机构还包括热电偶，所述热电偶的工作端设置在所述炉体的侧壁内，所述热电偶的自由端延伸至所述炉体外侧。

作为本实用新型再进一步的方案：所述刚玉管的上下两端分别设置第一密封盖和第二密封盖，所述籽晶杆穿过所述第一密封盖垂直设置在所述刚玉管内。

作为本实用新型再进一步的方案：所述进/出气机构包括设置在所述刚玉管相对两端的进气管和出气管，以及设置在所述刚玉管一端的波纹管，所述波纹管连接抽真空装置。

作为本实用新型再进一步的方案：所述传动装置包括提拉电机，丝杆，滑动轨道，第一横臂和晶转电机；