[实用新型]一种光学晶体生长反应釜用温场平衡装置

说明书

一种光学晶体生长反应釜用温场平衡装置，包括底座，底座的顶部固定安装有炉体和位于炉体右侧的支撑架，炉体的内部设置有温场平衡机构，温场平衡机构由侧反射屏、固定盘、下反射屏、耐高温保温层和发热体组成，固定盘的中部设置有钨棒，钨棒的顶端依次贯穿固定盘、下反射屏和发热体并延伸至发热体的内部且放置有坩埚，坩埚外表面的顶部设置有上反射屏，底座的顶部设置有炉盖，炉盖和底座之间设置有若干个限位机构。本实用新型通过设置耐高温保温层能够对侧反射屏起到保温隔热的作用，从而减少发热体的温度由侧反射屏扩散出去造成资源的浪费，并且能够防止炉体温度升高烫伤操作人员，提高了该温场平衡装置的安全性。

技术领域

本实用新型属于光学晶体生产、加工设备领域，具体为一种光学晶体生长反应釜用温场平衡装置。

背景技术

光学晶体生长反应釜又叫单晶硅生长炉，它用于单晶硅的生产和制造，在用光学晶体生长反应釜进行单晶硅的生产时，常规会用到以下步骤：1）把高纯度的多晶硅原料放入高纯石英坩埚，通过石墨加热器产生的高温将其熔化；2）对熔化的硅液稍做降温，使之产生一定的过冷度，再用一根固定在籽晶轴上的硅单晶体（称作籽晶）插入熔体表面，待籽晶与熔体熔和后，慢慢向上拉籽晶，晶体便会在籽晶下端生长；3）控制籽晶生长出一段长为100mm左右、直径为3～5mm的细颈，用于消除高温溶液对籽晶的强烈热冲击而产生的原子排列的位错，这个过程就是引晶；4）放大晶体直径到工艺要求的大小，一般为75～300mm，这个过程称为放肩；5）突然提高拉速进行转肩操作，使肩部近似直角；6）进入等径工艺，通过控制热场温度和晶体提升速度，生长出一定直径规格大小的单晶柱体；7）待大部分硅溶液都已经完成结晶时，再将晶体逐渐缩小而形成一个尾形锥体，称为收尾工艺。这样一个单晶拉制过程就基本完成，进行一定的保温冷却后就可以取出。

目前光学晶体的生长技术主要有火焰法、提拉法、导模法、热交换法、泡生法、温梯法和下降法生长技术，火焰法生长光学晶体具有镶嵌、气泡等严重体缺陷，达不到光学质量的要求，提拉法生长光学晶体具有热应力大、位错密度高，利用率不高的缺点，而热交换法整个晶体生长阶段通流动氦气，而且对控温装置的精确度要求苛刻，因而成本很高，导模法生长光学晶体的优点是可以根据实际需要生长不同形状的晶体，但难以生长高光学质量的晶体，泡生法的生长效率很高，单根晶体的重量在30多公斤以上，晶体成本较低，晶体品质能达到光学级和基片级的要求，是目前LED光学晶体的主流生长技术。

公开号为CN201210279548.5的专利文献公开了一种蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置，该种蓝宝石晶体生长炉温场平衡装置由上、下反射屏配合侧反射屏组成炉体温场平衡装置，全方位组合使用反射热量，形成梯度均衡的热场，反射屏变形量小，保持合适的温度梯度，通过合理的控制温度提拉获得高质量的晶体，生长出的蓝宝石晶体大尺寸，晶体结构稳定，然而侧反射屏虽然能够对发热体的温度进行反射，但发热体的温度仍可能通过侧反射屏和炉体进行扩散，从而导致炉体的热量流失。因此我们对此做出改进，提出一种光学晶体生长反应釜用温场平衡装置。

发明内容

为了解决现有光学晶体生产反应釜中采用反射热量技术时，侧反射屏虽然能够对发热体的温度进行反射，但发热体的温度仍可能通过侧反射屏和炉体进行扩散，从而导致炉体的热量流失，影响光学晶体生长的技术问题

本实用新型提供了如下的技术方案：