本發(fā)明屬于晶體加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,,具體涉及一種有效防止?fàn)t膛冷點的加熱模塊。
背景技術(shù):
目前,加熱爐的加熱是必須由通電的電極,電極是電源向加熱絲通電實現(xiàn)加熱絲的加熱工作必要傳遞媒介,故加熱爐必須要電極,由于電極為金屬,金屬的導(dǎo)熱系數(shù)大,易導(dǎo)走大量的熱量,通常爐膛內(nèi)的加熱絲的溫度處于1200℃左右,連接加熱絲的電極從保溫塊內(nèi)伸出外部后,形成了大約1100℃左右的溫差,導(dǎo)致電極深入爐膛內(nèi)與加熱絲連接處的溫度形成“冷點”溫區(qū),該溫區(qū)的溫度比其他正常溫區(qū)的溫度低2℃-4℃,嚴重限制了加熱爐爐膛內(nèi)溫場分布均勻性,而且溫場的“冷點”一直沒有解決的辦法,溫場分布不均勻嚴重影響加熱爐的性能,特別對于單晶生長,由許多加熱模塊組成,每個加熱模塊獨立控溫,形成要求的溫場曲線,但“冷點”的現(xiàn)象,使晶體質(zhì)量成品率低,質(zhì)量較差。
因此,優(yōu)化生長爐溫場、消除生長爐溫場的“冷點”,提高長晶質(zhì)量是目前工藝改進的主要方向。
背景技術(shù)
目前,加熱爐的加熱是必須由通電的電極,電極是電源向加熱絲通電實現(xiàn)加熱絲的加熱工作必要傳遞媒介,故加熱爐必須要電極,由于電極為金屬,金屬的導(dǎo)熱系數(shù)大,易導(dǎo)走大量的熱量,通常爐膛內(nèi)的加熱絲的溫度處于1200℃左右,連接加熱絲的電極從保溫塊內(nèi)伸出外部后,形成了大約1100℃左右的溫差,導(dǎo)致電極深入爐膛內(nèi)與加熱絲連接處的溫度形成“冷點”溫區(qū),該溫區(qū)的溫度比其他正常溫區(qū)的溫度低2℃-4℃,嚴重限制了加熱爐爐膛內(nèi)溫場分布均勻性,而且溫場的“冷點”一直沒有解決的辦法,溫場分布不均勻嚴重影響加熱爐的性能,特別對于單晶生長,由許多加熱模塊組成,每個加熱模塊獨立控溫,形成要求的溫場曲線,但“冷點”的現(xiàn)象,使晶體質(zhì)量成品率低,質(zhì)量較差。
因此,優(yōu)化生長爐溫場、消除生長爐溫場的“冷點”,提高長晶質(zhì)量是目前工藝改進的主要方向。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種消除生長爐溫場的“冷點”的加熱模塊,有效防止?fàn)t膛冷點的生長爐加熱單元。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:包括保溫護罩和設(shè)置在保溫護罩內(nèi)壁上的電熱合金絲,所述電熱合金絲的兩端分別連接埋藏在保溫護罩兩端內(nèi)的上電極和下電極,上電極和下電極的自由端分別連接引出電極。
有益效果:本發(fā)明把上電極和下電極設(shè)計成特殊的U形或C形,降低其的熱導(dǎo)性,同時本身也在發(fā)熱,同時被保溫護罩包裹,用于抵抗引出電極的散熱,使“冷點”溫區(qū)的溫度差可控制到在1200℃左右時只有0.1~0.5℃的溫度下降,消除消除生長爐爐膛內(nèi)溫場的“冷點”,保證爐膛溫度更加均勻,電極引出部分的發(fā)熱量與電極的導(dǎo)熱量及其他熱量損失基本相等,理論上可實現(xiàn)平衡,即沒有“冷點”。大大提高了爐膛徑向溫場的溫度均勻性,在單晶生長爐的實驗中,明顯的提高了生長單晶的質(zhì)量。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的縱向剖視圖;
圖3為本發(fā)明的電極與電熱合金絲的連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明的引出電極的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中標(biāo)號:1~保溫護罩,2~電熱合金絲,3~上電極,4~下電極,5~引出電極,6~固定夾組。
具體實施方式
根據(jù)附圖1~4所示的有效防止?fàn)t膛冷點的加熱模塊,包括保溫護罩1和設(shè)置在保溫護罩1內(nèi)壁上的電熱合金絲2,所述電熱合金絲2的兩端分別連接埋藏在保溫護罩1兩端內(nèi)的上電極3和下電極4,上電極3和下電極4的自由端分別連接引出電極5。
所述的引出電極5開槽呈弓字形,引出電極5連接電熱合金絲2的彎曲部一端分別與上電極3和下電極4上一并埋在保溫護罩1內(nèi),另一端露出保溫護罩,并設(shè)置電源連接孔。
所述的引出電極5伸入保溫護罩1內(nèi)的長度為保溫護罩1的三分之一厚度~二分之一厚度。
所述的上電極3、下電極4均設(shè)置呈U形或C形結(jié)構(gòu)。
所述的上電極3和下電極4錯位對稱或不對稱設(shè)置。
所述的電熱合金絲2至少有一根,且電熱合金絲2繞成螺旋狀,所述的保溫護罩1的材料為致密均勻的保溫纖維材料。
所述的保溫護罩1的內(nèi)壁上沿軸向圓周設(shè)置至少三組固定夾組6,電熱合金絲2固定在固定夾組6內(nèi)。
所述的上電極3、下電極4均與引出電極5焊接。
所述的引出電極5的橫截面為方形或圓形。
本發(fā)明的工作方式:使用時,在電熱合金絲2的上端彎曲形成上電極3,另一端彎曲形成下電極4,并把電熱合金絲2固定在保溫護罩1內(nèi)壁上的固定夾組6上,上電極3、下電極4固定在保溫護罩1中,在上電極3、下電極4的末端分別焊接引出電極5;通電后,上電極3、下電極4在發(fā)熱,引出電極5呈弓字形設(shè)計一方面也在發(fā)熱,另一方面減小導(dǎo)熱的截面積,并再走迷宮,增加導(dǎo)熱長度,降低電極導(dǎo)出的熱量,當(dāng)發(fā)熱量等于導(dǎo)熱量時,就處于平衡狀態(tài),電極不再出現(xiàn)抽走熱量的問題,使加熱模塊沒有“冷點”出現(xiàn),非常顯著的解決了問題。