[发明专利]导模法蓝宝石长晶系统

说明书

本发明涉及蓝宝石长晶领域，公开了一种导模法蓝宝石长晶系统，包括蓝宝石长晶炉(1)、称重传感器(2)和自动控温装置(3)，所述蓝宝石长晶炉的内部设置有模具(4)、坩埚(5)、加热部件(6)和籽晶杆(7)，模具设置在坩埚内，加热部件设置在坩埚的外周，模具具有从上到下贯穿的10个以上的狭缝(8)，模具的高度h为93‑97mm，每条狭缝的宽度d为0.6‑0.9mm，每条狭缝的长度l为85‑95mm；所述籽晶杆设置在所述坩埚的上方，籽晶杆与称重传感器相连，自动控温装置被设置为用于接收称重传感器的称重信号，并根据接收的称重信号反馈控制加热部件的加热功率。该系统能同时得到多于10个质量好的晶片。

技术领域

本发明涉及蓝宝石长晶领域，具体涉及一种导模法蓝宝石长晶系统。

背景技术

蓝宝石英文名称为Sapphire，源于拉丁文Spphins，属于刚玉族矿物，三方晶系，是世界上硬度仅次于金刚石的晶体材料，由于其具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、高熔点等优良的物理、机械和化学性能，一直是微电子、航空航天、军工等领域继续的材料。

蓝宝石晶体生长方法包括熔体生长、溶液生长、气相生长和固相生长，其中，世界上主要的熔体生长方法包括晶体提拉法、导模法、热交换法和泡生法。其中，导模法是提拉法的一种变形，是一种近尺寸成型技术，即直接从熔体中生长出所需形状的晶体毛坯。导模法首要的条件是要求模具材料必须能为熔体所润湿，并且彼此间又不发生化学作用，在润湿角θ满足0θ90°的条件下，使得熔体在毛细管作用(虹吸现象)下能上升到模具的顶部，并能在顶部的模具截面上扩展到模具的边缘而形成一个薄膜熔体层，通过籽晶与该薄膜熔体层接触，然后再提拉生长，根据不同模具能生长出各种片、棒、管、丝以及其他特殊形状的晶体，具有直接从熔体中控制生长定型晶体的能力。所以，此法生产的产品可免除对蓝宝石晶体加工所带来的繁重切割、成型的机械加工程序，同时大大减少了物料的加工损耗，节省了加工时间，从而大大降低产品成本。

但是，现有技术中的导模法长晶炉同时生长出晶体的数量较少(例如6-8片)；并且，蓝宝石长晶过程中，温度的控制对长晶品质的影响非常大，现有技术中，通常通过测量电压和电流确定炉内温度后，人工调整加热器功率，该工艺复杂，又耗费人力，并且由于人为误差，会导致长晶炉生长出的晶体品质不佳。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在生长蓝宝石晶片的数量较少且质量不佳的缺陷，提供一种导模法蓝宝石长晶系统，该导模法蓝宝石长晶系统可以同时生长出10片以上质量较佳的晶体，且尺寸较大。

为了实现上述目的，本发明提供一种导模法蓝宝石长晶系统，其中，所述导模法蓝宝石长晶系统包括蓝宝石长晶炉、称重传感器和自动控温装置，所述蓝宝石长晶炉的内部设置有模具、坩埚、加热部件和籽晶杆，所述模具设置在坩埚内部，所述加热部件设置在所述坩埚的外周，所述模具具有从上到下贯穿的10条以上的狭缝，所述模具的高度h为93-97mm，每条狭缝的宽度d为0.6-0.9mm，每条狭缝的长度l为85-95mm；所述籽晶杆设置在所述坩埚的上方，所述籽晶杆与所述称重传感器相连，所述自动控温装置被设置为用于接收所述称重传感器的称重信号，并根据接收的称重信号反馈控制加热部件的加热功率。

通过上述技术方案，所述导模法蓝宝石长晶系统可以同时生长出10个以上质量较佳的晶体，且尺寸较大。

附图说明

图1是本发明的导模法蓝宝石长晶系统；

图2是本发明的模具的结构示意图。

附图标记说明

1 蓝宝石长晶炉； 2 称重传感器；

21 真空称重装置； 22 抽真空装置；

3 自动控温装置； 4 模具；