專利名稱：一種用于生長4英寸藍寶石晶體的熱場的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于藍寶石生長技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于4英寸藍寶石晶體生長的新型熱場。
背景技術(shù)：
藍寶石(Al2O3單晶體)具有熔點高(2045°C左右)、導(dǎo)熱性好、硬度高、電絕緣性好、 耐強酸強堿腐蝕、透過光破段寬等特點，被廣泛用于手機屏幕、電視屏幕背光源等民用設(shè)備，導(dǎo)彈整流罩、直升機軸承等軍品使用。藍寶石晶體的生長有多種方法，而提拉法(CZ法) 具有在育成過程中可以觀察結(jié)晶育成方位、可以在較短時間內(nèi)得到非常大的結(jié)晶、開爐率高等優(yōu)點成為藍寶石單晶育成的一種重要方法，該方法的自動化也正在逐步推進中。但通常情況下，育成的晶體的位錯密度達到8X 104，品質(zhì)不理想。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于生長4英寸藍寶石單晶體保溫?zé)釄?，具有在育成時能有效的把溫度保持在一個有利于晶體成長的環(huán)境，并且能很好的保持溫度的均勻性。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種用于生長4英寸藍寶石晶體的熱場，包括底座和主保溫部，所述的主保溫部包括底盤部、頂蓋部和筒狀部，所述筒狀部由內(nèi)保溫層、 中里保溫層、中外保溫層和外保溫層組成，且內(nèi)保溫層、中里保溫層、中外保溫層和外保溫層各自與相鄰層之間的間隔為5 mm 10mm;所述內(nèi)保溫層包括坩堝上部的保溫筒和附著于坩堝上的膜，所述保溫筒的高度為220 mm 300mm，內(nèi)徑為140 mm 180mm。作為一種優(yōu)選，所述的中里保溫層、中外保溫層和外保溫層分別由上中下三段組成，即中里保溫層由中里保溫層上段、中里保溫層中段和中里保溫層下段組成，中外保溫層由中外保溫層上段、中外保溫層中段和中外保溫層下段組成，外保溫層由外保溫層上段、外保溫層中段和外保溫層下段組成。作為一種優(yōu)選，所述的中里保溫層和中外保溫層之上中下三段分別由互嵌方式連接成一體的三部分組成。作為進一步的優(yōu)選，所述的外保溫層之上中下三段分別由互嵌方式連接成一體的兩部分組成。作為一種改進，在所述的頂蓋部設(shè)有觀測孔，在所述的觀測孔上設(shè)有藍寶石晶片。作為一種優(yōu)選，所述的設(shè)置于觀測孔上的藍寶石晶片的厚度為0. SmnTlmm。本實用新型中，底座由氧化鋁空心磚壘成；底盤部自下而上依次為下層氧化鋁盤、 上層氧化鋯盤和氧化鋯坩堝底盤，其中下層氧化鋁盤由二層組成；頂蓋部自下而上依次為銥蓋板、氧化鋁蓋板和氧化鋯蓋板，其中氧化鋁蓋板由二層組成；坩堝上部的保溫筒為依保溫筒；在坩堝與依保溫筒之間自下而上依次為銥圈和氧化鋯圈。在坩堝與中里保溫層之間用氧化鋯球空心球填充，氧化鋯空心球的直徑為2mm 3mm。[0011]本實用新型的有益效果在于⑴其整體設(shè)計有利于藍寶石單晶生長時溫度的均勻和穩(wěn)定，保證晶體的質(zhì)量；⑵本實用采用依保溫筒能最大限度使整個晶體育成區(qū)域的溫度達到一致，防止晶體在向上拉升過程中由于溫度快速下降造成晶體質(zhì)量的缺陷；⑶采用觀測孔的方式，能直接觀察晶體育成狀況，提高藍寶石的開爐率。

圖1為本實用新型一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例1 如圖1所示，它包括底座1和主保溫部，主保溫部包括底盤部、頂蓋部和筒狀部， 筒狀部由內(nèi)保溫層、中里保溫層7、中外保溫層8和外保溫層9組成，且內(nèi)保溫層與中里保溫層之間、中里保溫層與中外保溫層之間以及中外保溫層和外保溫層之間的間隔8mm、5mm 和8mm ；內(nèi)保溫層包括坩堝5上部的保溫筒10和附著于坩堝上的膜6，保溫筒10的高度為 250mm,內(nèi)徑為160mm。中里保溫層7由中里保溫層上段、中里保溫層中段和中里保溫層下段組成，中外保溫層8由中外保溫層上段、中外保溫層中段和中外保溫層下段組成，外保溫層 9由外保溫層上段、外保溫層中段和外保溫層下段組成。中里保溫層7和中外保溫層8之上中下三段分別由三部分組成并以互嵌方式連接成一體；外保溫層9之上中下三段分別由兩部分組成并以互嵌方式連接成一體。在頂蓋部設(shè)有觀測孔14，在觀測孔14上設(shè)有厚度為 0. 8mm藍寶石晶片15。底座1由氧化鋁空心磚壘成；底盤部自下而上依次為下層氧化鋁盤 2、上層氧化鋯盤3和氧化鋯坩堝底盤4，其中下層氧化鋁盤2由二層組成；頂蓋部自下而上依次為銥蓋板11、氧化鋁蓋板12和氧化鋯蓋板13，其中氧化鋁蓋板12由二層組成；坩堝5 上部的保溫筒10為依保溫筒；在坩堝5與依保溫筒之間自下而上依次為銥圈17和氧化鋯圈16。在坩堝5與中里保溫層7之間用氧化鋯空心球18填充，氧化鋯空心球18的直徑為 2mm 3mmο實施例2:內(nèi)保溫層與中里保溫層之間、中里保溫層與中外保溫層之間以及中外保溫層和外保溫層之間的間隔6mm、5mm和IOmm ；保溫筒的高度為220mm，內(nèi)徑為140mm ；在觀測孔上設(shè)有厚度為Imm藍寶石晶片。其余與實施例1相同。實施例3:內(nèi)保溫層與中里保溫層之間、中里保溫層與中外保溫層之間以及中外保溫層和外保溫層之間的間隔6mm、6mm和9mm ；保溫筒的高度為300mm，內(nèi)徑為180mm ；在觀測孔上設(shè)有厚度為0.9mm藍寶石晶片。其余與實施例1相同。實施例4:保溫筒的高度為沈0讓，內(nèi)徑為160mm ；在觀測孔上設(shè)有厚度為Imm藍寶石晶片。 其余與實施例1相同。上述實施例在熱場組裝完畢后開始拉晶，在拉晶完成之后取出晶體。檢查發(fā)現(xiàn)晶體表面沒有開裂現(xiàn)象，經(jīng)測試，其位錯密度提高到2 X 104，晶體質(zhì)量有較大的提高。
權(quán)利要求1.一種用于生長4英寸藍寶石晶體的熱場，包括底座(1)和主保溫部，所述的主保溫部包括底盤部、頂蓋部和筒狀部，其特征在于，所述筒狀部由內(nèi)保溫層、中里保溫層(7)、中外保溫層(8 )和外保溫層(9 )組成，且內(nèi)保溫層、中里保溫層(7 )、中外保溫層(8 )和外保溫層(9)各自與相鄰層之間的間隔為5mnTl0mm ；所述內(nèi)保溫層包括坩堝(5)上部的保溫筒(10)和附著于坩堝上的膜(6)，所述保溫筒(10)的高度為220mnT300mm，內(nèi)徑為140mnTl80mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生長4英寸藍寶石晶體的熱場，其特征在于，所述的中里保溫層(7 )、中外保溫層(8 )和外保溫層(9 )分別由上中下三段組成，即中里保溫層(7 )由中里保溫層上段、中里保溫層中段和中里保溫層下段組成，中外保溫層(8)由中外保溫層上段、中外保溫層中段和中外保溫層下段組成，外保溫層(9)由外保溫層上段、外保溫層中段和外保溫層下段組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于生長4英寸藍寶石晶體的熱場，其特征在于，所述的中里保溫層(7)和中外保溫層(8)之上中下三段分別由互嵌方式連接成一體的三部分組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于生長4英寸藍寶石晶體的熱場，其特征在于，所述的外保溫層(9 )之上中下三段分別由互嵌方式連接成一體的兩部分組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之任一項所述的用于生長4英寸藍寶石晶體的熱場，其特征在于，在所述的頂蓋部設(shè)有觀測孔(14)，在所述的觀測孔上設(shè)有藍寶石晶片(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于生長4英寸藍寶石晶體的熱場，其特征在于，所述的設(shè)置于觀測孔(14)上的藍寶石晶片(15)的厚度為0. SmnTlmm。
專利摘要本實用新型涉及一種用于生長4英寸藍寶石晶體的熱場，包括底座和主保溫部，主保溫部包括底盤部、頂蓋部和筒狀部，筒狀部由內(nèi)保溫層、中里保溫層、中外保溫層和外保溫層組成，且內(nèi)保溫層、中里保溫層、中外保溫層和外保溫層各自與相鄰層之間的間隔為5mm~10mm；內(nèi)保溫層包括坩堝上部的保溫筒和附著于坩堝上的膜，保溫筒的高度為220mm~300mm，內(nèi)徑為140mm~180mm。頂蓋部設(shè)有觀測孔，在觀測孔上設(shè)有藍寶石晶片。本實用新型有利于藍寶石單晶生長時溫度的均勻和穩(wěn)定，防止晶體在提拉過程中由于溫度快速下降造成質(zhì)量缺陷，并能直接觀察晶體育成狀況，提高藍寶石的開爐率。
文檔編號C30B15/00GK202323102SQ201120478660
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者徐秋峰, 樊志遠, 段斌斌, 段金柱, 王勤峰, 蔡建華, 趙紅杰 申請人:天通控股股份有限公司