[实用新型]蓝宝石长晶炉热场及设有该热场的长晶炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及蓝宝石生产技术领域，尤其涉及一种蓝宝石长晶炉热场及设有该热场的长晶炉。

背景技术

蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(α-Al2O3)的单晶，又称为刚玉，就颜色而言，单纯的氧化铝结晶是呈现透明无色的，在自然界蓝宝石在生长时，晶体内含有钛离子(Ti3+)与铁离子(Fe3+)时，会使晶体呈现蓝色，而成为蓝色蓝宝石(BlueSapphire)。蓝宝石晶体化学性质非常稳定，一般不溶于水和不受酸、碱腐蚀，晶体硬度很高，为莫氏硬度9级，仅次于最硬的金刚石。它具有很好的透光性，热传导性和电气绝缘性，力学机械性能好，并且具有耐磨和抗风蚀的特点。其独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能使蓝宝石晶体成为LED、大规模集成电路SOI和SOS等最为理想的衬底材料，随着现代科学技术的发展，对蓝宝石晶体材料的尺寸、质量不断提出新的要求。目前，低成本、高质量的大尺寸蓝宝石单晶具有越来越大的市场需求。

随着技术进步，人工生产蓝宝石晶体的方法越来越多，但无论哪一种好方法，只有达到蓝宝石晶体的长晶温度，蓝宝石晶体才能生长，若没有保温层，炉内2000多度的高温很难保证，要达到蓝宝石晶体生长的温度，就得不停的加热，对电的消耗巨大，能源浪费严重，更重要的是严重影响长出的蓝宝石晶体产品质量，另一方面，针对改造后的大尺寸100-500KG级蓝宝石长晶炉，如何寻找出适合100-500KG级蓝宝石长晶炉长晶工艺也尤为重要，国内长晶工艺正在摸索，长出的晶体都有晶格缺陷，数值大于1000位错密度/pits.cm-2，晶体晶界多、气泡多，这会严重影响蓝宝石主导产品蓝宝石衬底片和窗口片的内部结构和质量，成品率极低，浪费巨大，成本高，效率低，难以大规模生产。蓝宝石晶体生长炉热场外采用什么保温材料及采用什么工艺使其减少为错密度，成为国内蓝宝石行业关注的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种蓝宝石长晶炉热场，该热场提高了保温效果，提高了晶体质量和晶体成品率，并且该热场结构设计合理，适于大批量生产。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种蓝宝石长晶炉热场包括不锈钢桶，所述不锈钢桶内设有钨筒，所述钨筒内设有加热笼组件，所述加热笼组件内设有坩埚，所述钨筒内的底部设有坩埚支架，所述坩埚安装在所述坩埚支架上，所述坩埚支架与所述钨筒内壁之间设有下隔热钼屏；还包括籽晶夹头组件，所述籽晶夹头组件包括籽晶杆，所述籽晶杆悬挂在所述加热笼组件内，且所述籽晶杆伸入所述坩埚内。

优选方式为，所述下隔热钼屏上设有氧化锆纤维底板。

优选方式为，所述下隔热钼屏设有夹层，所述氧化锆纤维底板固定在所述夹层内。

本实用新型的第二目的在于提供一种蓝宝石长晶炉，该长晶炉的炉体密封性良好，使其内部的温度梯度一致性佳，从而提高了其生产的晶体质量和品率，还提高了生产效率,适于大批量生产晶体。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种蓝宝石长晶炉包括上述蓝宝石长晶炉热场。

优选方式为，所述不锈钢桶外侧依次设有加热器、保温层、炉体内壳和炉体外壳。

优选方式为，所述保温层由氧化锆制成。

优选方式为，还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括电连接的中央处理器模块和电源模块，还包括与所述中央处理器模块电连接的控制面板，所述中央处理器模块还分别与所述加热器和所述蓝宝石长晶炉的所述加热笼组件电连接，所述电源模块与电网电连接，所述智能控制系统还包括光伏电池组件，所述光伏电池组件通过光伏处理模块与所述电源模块电连接。

优选方式为，还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括电连接的中央处理器模块和电源模块，还包括与所述中央处理器模块电连接的控制面板，所述中央处理器模块还分别与所述加热器和所述蓝宝石长晶炉的所述加热笼组件电连接，所述电源模块与电网电连接，所述智能控制系统还包括风能系统，所述风能系统通过逆变电源与所述电源模块电连接。

优选方式为，还包括与所述中央处理器模块电连接的籽晶夹头组件驱动部，所述籽晶夹头组件驱动部与所述籽晶夹头组件传动连接。