一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩埚盖及支撑环机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构。
【背景技术】
[0002]蓝宝石晶体α -Α1203的物理、化学性能极为优越，有很多其它材料无法比拟的特点，如熔点高、硬度高、耐腐蚀、光学透过率高等。由于这些优点，大量手机、平板生产商开始用蓝宝石作为其产品的屏幕，因此近年来蓝宝石晶体的需求量大增。蓝宝石另一个重要的用途是用于LED芯片衬底，LED是新一代照明光源，凭借其节能、环保、使用寿命长，亮度高和可控性强等特点在民用，商业和军事领域有广泛的应用，逐渐替代传统的照明灯具。
[0003]坩祸盖及坩祸盖支撑物是单晶生长所必需的配件，对晶体生长影响巨大，直接影响着整个温场的梯度，特别是温场上层，泡生法生长单晶过程中，温场上部梯度一直是研究的热点和难点，过大过小都不利于晶体生长，且单晶生长具有遗传性，上部晶体质量不高极易导致整个晶体质量下降，甚至出现废品。
[0004]晶体生长周期长，且整个周期基本处于2000多度的高温环境下，各配件基本为钨钼材料制作，成本极高，但随着使用炉次的增多，温场极易出现变形，特别是温场上部，因为温度梯度大，温差极大，其变形程度及方向是不可预知的，只能等停炉以后，才能看到，并随之做出更改策略。一般情况下需要更换配件，去调节温场梯度。采取更换各种配件的方法存在很多弊端，首先是导致成本的增加，钨钼材料本身就贵，加之极难加工，所以成本非常高；还有就是更换新配件不利于温场的稳定性和清洁性，因其不是同一温场配件，理论上要先进行空烧一个炉次，这样就浪费了很大的时间，人力，物力成本，所以。本发明可在不更换任何配件情况下调整温场的梯度，保证了温场的稳定性和情节性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，能有效防止坩祸盖与坩祸烧结在一起，在不更换任何配件情况下能有效调整温场梯度的可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构。
[0006]为了达到上述目的，本发明采用以下方案:
[0007]—种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，其特征在于:包括有能防止坩祸与坩祸盖烧结在一起的支撑环，所述支撑环下端与坩祸连接，所述支撑环上端与坩祸盖连接，在所述支撑环与坩祸盖之间设有能调节支撑环与坩祸盖之间缝隙大小的调节机构。
[0008]如上所述的一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，其特征在于所述的调节机构包括有设置在坩祸盖下端面的多个高度相等的凸起点，在所述支撑环上端与凸起点对应的圆周位置上设有若干个深度不同的凹陷孔。
[0009]如上所述的一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，其特征在于所述调节机构包括有设置在支撑环上端的若干个深度一样的凹陷孔，在所述坩祸盖与凹陷孔对应的位置上设有能调节长度的定位柱。
[0010]如上所述的一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，其特征在于所述的支撑环包括有支撑环本体，在所述支撑环本体上端外侧边缘上设有上凸起，所述上凸起与支撑环上端面形成上定位台阶，所述的凹陷孔设置在所述上定位台阶上，在所述支撑环本体下端外侧边缘上设有下凸起，所述下凸起与支撑环下端面形成下定位台阶。
[0011]如上所述的一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，其特征在于在所述下定位台阶上设有环形凹槽，在所述环形凹槽内设有能防止坩祸与支撑环烧结在一起的钽片环。
[0012]如上所述的一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，其特征在于所述钽片环的厚度为1_。
[0013]综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是:
[0014]—、本发明中在支撑环与坩祸盖之间设有调节机构，在不更换任何配件情况下能有效调整温场梯度，调节方便，简单。
[0015]二、本发明中由于钽在高温下物理化学性质的稳定性，在支撑环下端面的环形凹槽内设有钽片环，其用量极小，只在坩祸盖环下槽内有一层1_厚的钽，能有效防止坩祸与支撑环烧结在一起。并且钽片环可以重复使用。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的立体示意图；
[0017]图2为图1的分解示意图；
[0018]图3为支撑环的示意图；
[0019]图4为坩祸盖的示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步描述:
[0021]如图1至4所示的一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，包括有能防止坩祸I与坩祸盖2烧结在一起的支撑环3，所述支撑环3下端与坩祸I连接，所述支撑环3上端与坩祸盖2连接，在所述支撑环3与坩祸盖2之间设有能调节支撑环3与坩祸盖2之间缝隙大小的调节机构4。
[0022]本发明中所述的调节机构4的第一种实施方式，所述调节机构4包括有设置在坩祸盖2下端面的多个高度相等的凸起点5，在所述支撑环3上端与凸起点5对应的圆周位置上设有若干个深度不同的凹陷孔6。本实施方式中坩祸盖上带有四个呈90°间隔分布的凸起点5，支撑环上有9组深度分别为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9_的凹陷孔，每组凹陷孔包括4个深度相同的凹陷孔6，且呈90°间隔分布。保证坩祸盖上的凸起点5可以放置在相等深度的四个凹槽内。这种坩祸盖及支撑环，可以保证设备稳定性，特别是温场上部各配件。支撑环上有三种不同规格凹槽，坩祸盖可选择放置不同凹槽上，同时也选择了坩祸盖与坩祸四周边缘的缝隙的大小，不同大小的缝隙反射保温效果不同，直接改变温场径向温度梯度，可以根据温场特性调节最合适的温度梯度。
[0023]本发明中所述的调节机构4的第二种实施方式，所述调节机构4包括有设置在支撑环3上端的若干个深度一样的凹陷孔6，在所述坩祸盖2与凹陷孔6对应的位置上设有能调节长度的定位柱。本实施例中在支撑环3上端设置4个呈90°间隔分布且深度一样的凹陷孔6，在所述坩祸盖2与凹陷孔6对应的位置上设置4个能调节长度的定位柱，其中所述定位柱可以采用螺杆的方式实现不同高度的调节，在坩祸盖2上设置螺孔，通过旋转定位柱，就能达到调节高度的目的。为了准确的统一调节各个定位柱的高度，可以在定位柱上设置不同高度的刻度线，根据刻度线的位置便能统一调节各定位柱的高度，调节方便。
[0024]本发明中所述的支撑环3包括有支撑环本体31，在所述支撑环本体31上端外侧边缘上设有上凸起32，所述上凸起32与支撑环3上端面形成上定位台阶，所述的凹陷孔6设置在所述上定位台阶上，在所述支撑环本体31下端外侧边缘上设有下凸起33，所述下凸起33与支撑环3下端面形成下定位台阶。
[0025]本发明中在所述下定位台阶上设有环形凹槽34，在所述环形凹槽34内设有能防止坩祸I与支撑环3烧结在一起的钽片环7。
[0026]本发明中所述钽片环7的厚度为1mm。
[0027]由于钽在高温下物理化学性质的稳定性，其用量极小，只在坩祸盖环下槽内有一层Imm厚的钽，能有效防止坩祸与支撑环烧结在一起。并且钽片环可以重复使用。
[0028]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，其特征在于:包括有能防止坩祸(I)与坩祸盖(2)烧结在一起的支撑环(3)，所述支撑环(3)下端与坩祸(I)连接，所述支撑环(3)上端与坩祸盖(2)连接，在所述支撑环(3)与坩祸盖(2)之间设有能调节支撑环⑶与坩祸盖⑵之间缝隙大小的调节机构(4)。2.根据权利要求1所述的一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，其特征在于所述的调节机构(4)包括有设置在坩祸盖(2)下端面的多个高度相等的凸起点(5)，在所述支撑环(3)上端与凸起点(5)对应的圆周位置上设有若干个深度不同的凹陷孔(6)。3.根据权利要求1所述的一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，其特征在于所述调节机构(4)包括有设置在支撑环(3)上端的若干个深度一样的凹陷孔￠)，在所述坩祸盖(2)与凹陷孔(6)对应的位置上设有能调节长度的定位柱。4.根据权利要求2或3所述的一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，其特征在于所述的支撑环(3)包括有支撑环本体(31)，在所述支撑环本体(31)上端外侧边缘上设有上凸起(32)，所述上凸起(32)与支撑环(3)上端面形成上定位台阶，所述的凹陷孔(6)设置在所述上定位台阶上，在所述支撑环本体(31)下端外侧边缘上设有下凸起(33)，所述下凸起(33)与支撑环(3)下端面形成下定位台阶。5.根据权利要求4所述的一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，其特征在于在所述下定位台阶上设有环形凹槽(34)，在所述环形凹槽(34)内设有能防止坩祸(I)与支撑环(3)烧结在一起的钽片环(7)。6.根据权利要求4所述的一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩祸盖及支撑环机构，其特征在于所述钽片环(7)的厚度为1_。
【专利摘要】本发明公开了一种可变梯度蓝宝石单晶生长用坩埚盖及支撑环机构，其特征在于：包括有能防止坩埚与坩埚盖烧结在一起的支撑环，所述支撑环下端与坩埚连接，所述支撑环上端与坩埚盖连接，在所述支撑环与坩埚盖之间设有能调节支撑环与坩埚盖之间缝隙大小的调节机构。本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，能有效防止坩埚盖与坩埚烧结在一起，在不更换任何配件情况下能有效调整温场梯度的可变梯度蓝宝石单晶生长用坩埚盖及支撑环机构。
【IPC分类】C30B29/20, C30B17/00
【公开号】CN105040101
【申请号】CN201510420036
【发明人】王东阳, 翟剑庞, 黄镜蓁
【申请人】中山兆龙光电科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月16日