[发明专利]人工晶体生长的温场调控装置和温场动态调控方法

权利要求书

1.一种人工晶体生长的温场调控装置，其特征在于：包括温场调节单元、控制单元以及电磁屏蔽结构；所述温场调节单元包括盖设在晶体溶液容器上方的保温盖，所述保温盖包括内径较大的下段和内径较小的上段；所述保温盖的下段侧壁上设有第一散热窗，所述第一散热窗为均匀分布在所述保温盖下段侧壁上的多个散热孔；所述保温盖的上段侧壁上设有第二散热窗，所述第二散热窗为均匀分布在所述保温盖上段侧壁上的多个散热孔；所述第一散热窗上设有可将所述第一散热窗严密遮挡的第一调节板，所述第一调节板可上下移动来调节遮挡第一散热窗的比例；所述第二散热窗上设有可将所述第二散热窗严密遮挡的第二调节板，所述第二调节板可上下移动来调节遮挡第二散热窗的比例；所述控制单元接收当前温度信息、电源功率信息以及利用称重法推导得到的晶体直径信息，从而实时调整各调节板的开合方向及开合速度；所述电磁屏蔽结构消除电磁场对所述温场调控装置的负面影响。

2.根据权利要求1所述的人工晶体生长的温场调控装置，其特征在于：所述控制单元控制所述第一调节板与第二调节板的开合，开合移动的步进精度不大于0.2μm。

3.根据权利要求1所述的人工晶体生长的温场调控装置，其特征在于：还包括传动单元；所述传动单元包括电机组件和传动杆，所述传动杆的一端与电机组件连接，另一端分别与所述第一调节板和第二调节板连接；所述控制单元控制电机组件驱动传动杆以调节所述第一调节板和第二调节板的开合方向及开合速度。

4.根据权利要求3所述的人工晶体生长的温场调控装置，其特征在于：所述电磁屏蔽结构是一个无盖空心圆柱，环绕设置在所述温场调节单元与所述电机组件之间，使得电机组件不受电磁场干扰。

5.根据权利要求3所述的人工晶体生长的温场调控装置，其特征在于：还包括冷却装置，所述冷却装置使所述电机组件的表面温度保持为室温。

6.一种温场动态调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在晶体溶液容器上方设置下段内径大于上段内径的保温盖；

S2：在所述保温盖下段的侧壁上设置由多个均匀分布的散热孔形成的第一散热窗，在所述保温盖上段的侧壁上设置由多个均匀分布的散热孔形成的第二散热窗；

S3：在所述第一散热窗上设置可将所述第一散热窗严密遮挡并可调节遮挡比例的第一调节板，在所述第二散热窗上设置可将所述第二散热窗严密遮挡并可调节遮挡比例的第二调节板；

S4：在晶体生长时，实时改变侧向散热窗的开启比例以及晶体生长系统的温度变化速率，从而调控晶体生长温场的温度梯度。

7.根据权利要求6所述的温场动态调控方法，其特征在于：在所需温度梯度较小的晶体生长阶段，散热窗部分或全部关闭。

8.根据权利要求6所述的温场动态调控方法，其特征在于：在晶体放肩和等径阶段，根据当前的温度信息、电源功率信息以及利用称重法推导得到的晶体直径信息实时调整散热面积增加的速度以及晶体生长系统的温度变化速率，修正晶体生长的温度变化曲线。

9.根据权利要求6所述的温场动态调控方法，其特征在于：在晶体收尾阶段，散热窗逐渐关闭，降低温度梯度。