[实用新型]一种泡生法生长蓝宝石的引晶设备

说明书

技术领域

本实用新型属于晶体生长技术领域，涉及一种生长蓝宝石的设备，尤其涉及一种泡生法生长蓝宝石的引晶设备。

背景技术

蓝宝石的组成为氧化铝(Al₂O₃)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成，其晶体结构为六方晶格结构。由于蓝宝石具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高（2045℃）等特点，因此常被用来作为光电元件的材料。

蓝宝石晶体材料的生长方法目前已有很多种方法，主要有：泡生法（即Kyropolos法，简称Ky法）、导模法（即edge defined film-fed growth techniques法，简称EFG法）、热交换法（即heat exchange method法，简称HEM法）、提拉法（即Czochralski，简称Cz法）布里奇曼法（即Bridgman法，或坩埚下降法）等。

目前，用于LED领域的蓝宝石晶体生长方法中，泡生法是世界上公认的最适合大规模工业化生产的方法之一。该方法对引晶的要求比较高，晶体质量的好坏非常依赖于技术人员的引晶技巧。而在引晶过程中，技术人员需要长时间利用观察窗口做出正确的判断，而实际生产过程中，由于炉内各种原子、离子或分子的挥发导致观察窗口的可视性被严重破坏，这对引晶造成了极大的困难。

泡生法长蓝宝石相比于其他方法最重要的一个步骤就是下籽晶引晶的过程，期间技术人员需要通过观察窗来查看籽晶触碰熔体的情况，进而做出最正确的判断，但通常引晶的过程持续时间比较长，从原料熔化到引晶过程结束一般会超过20小时，在此过程中，炉体内各种原子、离子或分子会不断挥发并吸附在观察窗上，造成观察窗口越来越模糊，给引晶造成极大困难，出炉的晶体成品率也就随之下降。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种泡生法生长蓝宝石的引晶设备，可解决泡生法长蓝宝石引晶过程中观察窗口模糊的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种泡生法生长蓝宝石的引晶设备，所述设备包括：

电子发射器，用以在观察窗内部产生电子；

电压加速单元，用以产生加速电压，使得所述电子发射器产生的电子经过加速电压后获得高能电子束，高能电子束撞击由炉体内部挥发出来的原子或分子，形成带电粒子；

电场或磁场生成单元，用以在在观察窗两侧产生一个特定强度的电场或磁场，通过电场或磁场的作用改变这些带电粒子的运动方向，使其吸附在观察窗的内壁上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述电场或磁场生成单元为电场生成单元，该电场生成单元包括相连接的电源、开关、可调节电阻、两个铜电极板；两个铜电极板分别连接电源的两极。

作为本实用新型的一种优选方案，所述电场或磁场生成单元为磁场生成单元，该磁场生成单元包括磁铁、导线、电源、可调节电阻、开关，电源、可调节电阻、开关通过导线串联；部分导线缠绕在磁铁上。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的泡生法生长蓝宝石的引晶设备，通过在观察窗两侧加一个特定强度的电场或磁场，改变带电粒子的运动方向，从而使其在未到达观察窗口前吸附在观察窗内壁，解决了观察窗口模糊的技术难题。同时，本实用新型可以为引晶过程提供充足的时间保证，有效的延长观察窗口的使用时间，在不影响炉内结构的情况下，可以大大提高长晶的成功率。

附图说明

图1为本实用新型引晶方法的原理示意图。

图2为本实用新型引晶设备的组成示意图。

图3为本实用新型引晶方法的流程图。

图4为本实用新型引晶方法中在观察窗两侧加电场的示意图。

图5为本实用新型引晶方法中在观察窗两侧加磁场的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例一

请参阅图1、图2，本实用新型揭示了一种泡生法生长蓝宝石的引晶设备；所述设备包括依次排列的电子发射器、电压加速单元、电场或磁场生成单元。

电子发射器用以在观察窗内部产生电子。

电压加速单元用以产生加速电压；所述电子发射器产生的电子经过加速电压后获得高能电子束，高能电子束撞击由炉体内部挥发出来的原子或分子，形成带电粒子。

电场或磁场生成单元用以在在观察窗两侧产生一个特定强度的电场或磁场，通过电场或磁场的作用改变这些带电粒子的运动方向，使其吸附在观察窗的内壁上，以保护观察窗口。