專利名稱：一種晶體生長的溫度梯度控制裝置及其方法
一種晶體生長的溫度梯度控制裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶體生長溫度控制裝置，具體地說本發(fā)明涉及一種晶體生長的溫度梯度控制裝置及其方法。
背景技術(shù)：
已知的，在利用坩堝加熱晶體材料時，加熱套通常為圓形結(jié)構(gòu)，在加熱套的上部面開有多個間隔且等距至套體下部的開口，在加熱套的下部面對應(yīng)加熱套上部面的兩兩開口之間位置開有多個間隔且等距至套體上部的開口，使所述加熱套通過上部面開口和下部面開口形成條狀迂回結(jié)構(gòu)，在加熱套的兩側(cè)或下部相對位置設(shè)置電極連接點；在實際對坩堝加熱時，往往需要上部溫度低于下部溫度，以便使坩堝內(nèi)的晶體材料由下至上融化，待到坩堝內(nèi)的晶體材料全部溶化后且底部設(shè)置的引晶便可由底部開始逐漸結(jié)晶，形成所需按照順序排列的晶體塊，。

發(fā)明內(nèi)容為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種晶體生長的溫度梯度控制裝置及其方法，本發(fā)明通過將加熱套的上部厚度小于下部厚度；或利用上開口上部拓寬；或?qū)⒓訜崽椎纳喜恐蛔鳛槔葼钚纬缮喜繙囟鹊陀谙虏繙囟龋槐景l(fā)明實現(xiàn)了對坩堝內(nèi)的晶體材料由下至上融化。為了實現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種晶體生長的溫度梯度控制裝置，包括加熱套本體，在加熱套下部兩側(cè)分別設(shè)有連接腿，由兩個連接腿分別連通正極和負極，所述加熱套呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個上開口，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套的底部面至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口，形成上開口位置對應(yīng)兩兩下開口之間，下開口位置對應(yīng)兩兩上開口之間；筒形結(jié)構(gòu)的加熱套外部面由上至下為相同直徑，加熱套的內(nèi)面為上部直徑大于下部直徑的上擴口結(jié)構(gòu)，所述筒形加熱套的筒壁上部壁厚為下部壁厚的二分之一至四分之三之間形成對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度。所述的晶體生長的溫度梯度控制裝置，所述對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度的另一替換結(jié)構(gòu)，所述加熱套呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個“V”形上開口，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套的底部面至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口，形成“V”形上開口位置對應(yīng)兩兩下開口之間，下開口位置對應(yīng)兩兩“V”形上開口之間。
所述的晶體生長的溫度梯度控制裝置，所述筒形結(jié)構(gòu)的加熱套外緣面由上至下為上部直徑大于下部直徑的喇叭狀結(jié)構(gòu)。所述的晶體生長的溫度梯度控制裝置，所述對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度的第三替換結(jié)構(gòu)，所述加熱套呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個上開口，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套的底部面至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口，形成上開口位置對應(yīng)兩兩下開口之間，下開口位置對應(yīng)兩兩上開口之間，所述筒形結(jié)構(gòu)的加熱套外緣面由上至下為上部直徑大于下部直徑的喇叭狀結(jié)構(gòu)。一種晶體生長的溫度梯度控制方法，將筒形結(jié)構(gòu)加熱套下部兩側(cè)連接腿的連接電極孔分別連通電源正極和負極，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個上開口，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套的底部面至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口，所述上開口位置對應(yīng)兩兩下開口之間，筒形結(jié)構(gòu)的加熱套外部面由上至下為相同直徑，加熱套的內(nèi)面為上部直徑大于下部直徑的上擴口結(jié)構(gòu)，獲取對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度；或所述加熱套呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個“V”形上開口，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套的底部面至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口，形成“V”形上開口位置對應(yīng)兩兩下開口之間，下開口位置對應(yīng)兩兩“V”形上開口之間，獲取對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度?；蛩鐾残谓Y(jié)構(gòu)的加熱套外緣面由上至下為上部直徑大于下部直徑的喇叭狀結(jié)構(gòu)，獲取對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度。或所述加熱套呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個上開口，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套的底部面至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口，形成上開口位置對應(yīng)兩兩下開口之間，所述筒形結(jié)構(gòu)的加熱套外緣面由上至下為上部直徑大于下部直徑的喇叭狀結(jié)構(gòu)，獲取對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度。所述的晶體生長的溫度梯度控制方法，所述加熱套為石墨材質(zhì)。通過上述公開內(nèi)容，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述的晶體生長的溫度梯度控制裝置及其方法，通過將加熱套的上部厚度小于下部厚度形成上部溫度低于下部溫度的溫差；或利用上開口上部拓寬形成上部溫度低于下部溫度的溫差 ；或?qū)⒓訜崽椎纳喜恐蛔鳛槔葼钚纬缮喜繙囟鹊陀谙虏繙囟龋槐景l(fā)明實現(xiàn)了對坩堝內(nèi)的晶體材料由下至上融化。

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明另一實施例立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的第三實施例立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的第四實施例立體結(jié)構(gòu)示意圖；在圖中:1、內(nèi)面；2、下開口 ；3、上開口 ；4、加熱套；5、連接腿；6、連接電極孔；7、底
部面；8、上部面。
具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步的說明；下面的實施例并不是對于本發(fā)明的限定，僅作為支持實現(xiàn)本發(fā)明的方式，在本發(fā)明所公開的技術(shù)框架內(nèi)的任意等同結(jié)構(gòu)替換，均為本發(fā)明的保護范圍；結(jié)合附圖1 5中所述的晶體生長的溫度梯度控制裝置，附圖1或2中包括加熱套4本體，在加熱套4下部兩側(cè)分別設(shè)有連接腿5，由兩個連接腿5分別連通正極和負極，所述加熱套4呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套4的上部面8至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個上開口 3，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套4的底部面7至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口 2，形成上開口 3位置對應(yīng)兩兩下開口 2之間，下開口 2位置對應(yīng)兩兩上開口 3之間；筒形結(jié)構(gòu)的加熱套4外部面由上至下為相同直徑，加熱套4的內(nèi)面I為上部直徑大于下部直徑的上擴口結(jié)構(gòu)，所述筒形加熱套4的筒壁上部壁厚為下部壁厚的二分之一至四分之三之間形成對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度。所述的晶體生長的溫度梯度控制裝置，結(jié)合附圖3中所述對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度的另一替換結(jié)構(gòu)，所述加熱套4呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套4的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個“V”形上開口 3，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套4的底部面7至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口 2，形成“V”形上開口 3位置對應(yīng)兩兩下開口 2之間，下開口 2位置對應(yīng)兩兩“V”形上開口 3之間。所述的晶體生長的溫度梯度控制裝置，結(jié)合附圖4中所述筒形結(jié)構(gòu)的加熱套4外緣面由上至下為上部直徑大于下部直徑的喇叭狀結(jié)構(gòu)。所述的晶體生長的溫度梯度控制裝置，結(jié)合附圖5中所述對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度的第三替換結(jié)構(gòu)，所述加熱套4呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套4的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個上開口 3，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套4的底部面7至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口 2，形成上開口 3位置對應(yīng)兩兩下開口 2之間，下開口 2位置對應(yīng)兩兩上開口 3之間，所述筒形結(jié)構(gòu)的加熱套4外緣面由上至下為上部直徑大于下部直徑的喇叭狀結(jié)構(gòu)?！N晶體生長的溫度梯度控制方法，將筒形結(jié)構(gòu)加熱套4下部兩側(cè)連接腿5的連接電極孔6分別連通電源正極和負極，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套4的上部面8至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個上開口 3，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套4的底部面7至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口 2，所述上開口 3位置對應(yīng)兩兩下開口 2之間，筒形結(jié)構(gòu)的加熱套4外部面由上至下為相同直徑，加熱套4的內(nèi)面I為上部直徑大于下部直徑的上擴口結(jié)構(gòu)，獲取對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度；或所述加熱套4呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套4的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個“V”形上開口 3，在筒形 結(jié)構(gòu)加熱套4的底部面7至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口 2，形成“V”形上開口 3位置對應(yīng)兩兩下開口 2之間，下開口 2位置對應(yīng)兩兩“V”形上開口 3之間，獲取對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度?；蛩鐾残谓Y(jié)構(gòu)的加熱套4外緣面由上至下為上部直徑大于下部直徑的喇叭狀結(jié)構(gòu)，獲取對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度?；蛩黾訜崽?呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套4的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個上開口 3，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套4的底部面7至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口 2，形成上開口3位置對應(yīng)兩兩下開口 2之間，所述筒形結(jié)構(gòu)的加熱套4外緣面由上至下為上部直徑大于下部直徑的喇叭狀結(jié)構(gòu)，獲取對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度；所述加熱套4為石墨材質(zhì)。本發(fā)明適用于晶體材料的多晶硅、單晶硅和藍寶石的拉制使用。本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實施例，當(dāng)前認為是適宜的，但是，應(yīng)了解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進。
權(quán)利要求
1.一種晶體生長的溫度梯度控制裝置，包括加熱套(4)本體，在加熱套(4)下部兩側(cè)分別設(shè)有連接腿(5)，由兩個連接腿(5)分別連通正極和負極，所述加熱套(4)呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)的上部面(8)至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個上開口(3)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)的底部面(7)至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口(2)，形成上開口(3)位置對應(yīng)兩兩下開口(2)之間，下開口(2)位置對應(yīng)兩兩上開口(3)之間，其特征是:筒形結(jié)構(gòu)的加熱套(4)外部面由上至下為相同直徑，加熱套(4)的內(nèi)面(I)為上部直徑大于下部直徑的上擴口結(jié)構(gòu)，所述筒形加熱套(4)的筒壁上部壁厚為下部壁厚的二分之一至四分之三之間形成對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體生長的溫度梯度控制裝置，其特征是:所述對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度的另一替換結(jié)構(gòu)，所述加熱套(4)呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個“V”形上開口(3)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)的底部面(7)至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口(2)，形成“V”形上開口(3)位置對應(yīng)兩兩下開口⑵之間，下開口⑵位置對應(yīng)兩兩“V”形上開口(3)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體生長的溫度梯度控制裝置，其特征是:所述筒形結(jié)構(gòu)的加熱套(4)外緣面由上至下為上部直徑大于下部直徑的喇叭狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體生長的溫度梯度控制裝置，其特征是:所述對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度的第三替換結(jié)構(gòu)，所述加熱套(4)呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個上開口(3)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)的底部面(7)至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口(2)，形成上開口(3)位置對應(yīng)兩兩下開口(2)之間，下開口(2)位置對應(yīng)兩兩上開口(3)之間，所述筒形結(jié)構(gòu)的加熱套(4)外緣面由上至下為上部直徑大于下部直徑的喇叭狀結(jié)構(gòu)。
5.實施權(quán)利要求1 4任一權(quán)利要求所述的晶體生長的溫度梯度控制裝置的一種晶體生長的溫度梯度控制方法，其特征是:將筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)下部兩側(cè)連接腿(5)的連接電極孔(6)分別連通電源正極和負極，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)的上部面(8)至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個上開口(3)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)的底部面(7)至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口(2)，所述上開口(3)位置對應(yīng)兩兩下開口(2)之間，筒形結(jié)構(gòu)的加熱套(4)外部面由上至下為相同直徑，加熱套(4)的內(nèi)面(I)為上部直徑大于下部直徑的上擴口結(jié)構(gòu)，獲取對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度； 或所述加熱套(4)呈筒形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個“V”形上開口(3)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)的底部面(7)至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口(2)，形成“V”形上開口(3)位置對應(yīng)兩兩下開口(2)之間，下開口(2)位置對應(yīng)兩兩“V”形上開口(3)之間，獲取對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度。
或所述筒形結(jié)構(gòu)的加熱套(4)外緣面由上至下為上部直徑大于下部直徑的喇叭狀結(jié)構(gòu)，獲取對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度。
或所述加熱套(4)呈筒 形結(jié)構(gòu)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)的上部面至下部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個上開口(3)，在筒形結(jié)構(gòu)加熱套(4)的底部面(7)至上部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)個下開口(2)，形成上開口(3)位置對應(yīng)兩兩下開口(2)之間，所述筒形結(jié)構(gòu)的加熱套(4)外緣面由上至下為上部直徑大于下部直徑的喇叭狀結(jié)構(gòu)，獲取對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體生長的溫度梯度控制方法， 其特征是:所述加熱套(4)為石墨材質(zhì)。
全文摘要
一種晶體生長的溫度梯度控制裝置及其方法，涉及一種晶體生長溫度控制裝置，筒形結(jié)構(gòu)的加熱套(4)外部面由上至下為相同直徑，加熱套(4)的內(nèi)面(1)為上部直徑大于下部直徑的上擴口結(jié)構(gòu)，所述筒形加熱套(4)的筒壁上部壁厚為下部壁厚的二分之一至四分之三之間形成對坩堝的晶體生長加熱上部溫度低于下部溫度；本發(fā)明通過將加熱套的上部厚度小于下部厚度；或利用上開口上部拓寬；或?qū)⒓訜崽椎纳喜恐蛔鳛槔葼钚纬缮喜繙囟鹊陀谙虏繙囟龋槐景l(fā)明實現(xiàn)了對坩堝內(nèi)的晶體材料由下至上融化。
文檔編號C30B15/20GK103160913SQ20111044345
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月18日
發(fā)明者劉朝軒, 王晨光 申請人:洛陽金諾機械工程有限公司