[发明专利]一种离子掺杂晶体生产设备及其生产工艺

权利要求书

1.一种离子掺杂晶体生产设备，包括炉体(1)、坩埚(2)和加热系统(3)，其特征在于，所述坩埚(2)上部开设有通孔，所述通孔下部设有伸缩套筒(6)，所述炉体(1)上设有穿过伸缩套筒(6)的伸缩提杆(4)，所述坩埚(2)外侧设有加热系统(3)；加热系统(3)启动后材料熔化为熔体(10)，当伸缩套筒(6)下降至与熔体(10)接触前，炉体(1)通过抽气装置进行抽真空，当伸缩套筒(6)下降至与熔体(10)接触后，炉体(1)通过进气装置充入保护气氛。

2.根据权利要求1所述的一种离子掺杂晶体生产设备,其特征在于，所述坩埚(2)内转动设有导流盘(8)，所述导流盘(8)下端面平行于熔体(10)液面，所述导流盘(8)下端面设有导流结构(61)，当导流盘(8)逆时针转动时，炉体(1)中部的熔体(10)沿导流结构(61)向外侧流动，当导流盘(8)顺时针转动时，炉体(1)边缘的熔体(10)沿导流结构(61)向内侧流动。

3.根据权利要求2所述的一种离子掺杂晶体生产设备,其特征在于，所述导流结构(61)为不连续的导流板，导流板方向与导流盘(8)直径相交，所述导流板沿导流盘(8)周向设置。

4.根据权利要求2所述的一种离子掺杂晶体生产设备,其特征在于，所述坩埚(2)内壁设有与导流盘(8)固定连接的转动装置。

5.根据权利要求1所述的一种离子掺杂晶体生产设备,其特征在于，所述坩埚(2)内转动设有导流盘(8)，所述导流盘(8)设置于伸缩套筒(6)底部外侧，所述导流盘(8)下端面平行于熔体(10)液面，所述导流盘(8)下端面设有导流结构(61)，所述导流结构(61)上转动设置有限位翻板(62)，所述限位翻板(62)包括转轴、翻板和挡板(63)；所述导流结构(61)逆时针旋转时，翻板在熔体(10)的作用下被翻出，带动挡板(63)向外翻转，炉体(1)边缘的熔体(10)沿导流结构(61)向内侧流动；所述导流结构(61)顺时针旋转时，翻板在熔体(10)的作用下内翻，使挡板(63)遮蔽导流机构入口。

6.根据权利要求1所述的一种离子掺杂晶体生产设备,其特征在于，所述抽气装置为真空泵(9)，进气装置为进气泵(7)。

7.根据权利要求1所述的一种离子掺杂晶体生产设备,其特征在于，当伸缩套筒(6)下降至与熔体(10)接触前，炉体(1)通过抽气装置进行抽真空后，所述伸缩套筒(6)和坩埚(2)之间形成真空室(5)，所述真空室(5)内设有液面限位装置，所述液面限位装置包括：

排液管(16)，连通真空室(5)与炉体(1)外部，且所述排液管(16)设置在加热系统(3)近端，所述炉体(1)外侧活动设置有与所述排液管(16)出口对应的阀门(17)；

浮球(19)，滑动设置于坩埚(2)侧壁；

限位杆(22)，滑动设置于坩埚(2)侧壁内，且所述限位杆(22)落下时将封闭排液管(16)，所述限位杆(22)上纵向设有滑条(23)，所述坩埚(2)内壁设有与所述滑条(23)对应的滑槽(21)；

横杆(20)，固定连接所述浮球(19)与限位杆(22)。

8.根据权利要求1所述的一种离子掺杂晶体生产设备,其特征在于，所述坩埚(2)底部设有辅助转动系统，所述辅助转动系统包括：

稳定底座(12)，所述稳定底座(12)上端设有与所述坩埚(2)转动连接的滑轮(11)；

转盘(14)，所述转盘(14)设置于坩埚(2)底部，转盘(14)转动时带动坩埚(2)旋转；

电机(13)，所述电机(13)通过输出轴(15)与转盘(14)动力连接。