晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，屬于晶體生長【技術領域】。它包括兩個銅半環(huán)（1）和多組縱向鎢桿（4），兩個銅半環(huán)（1）與長晶爐相連接，多組縱向鎢桿（4）固定在兩個銅半環(huán)（1）上，固定在同一銅半環(huán)上的縱向鎢桿（4）相互之間用橫向鎢桿（3）連接在一起，所述縱向鎢桿（4）采用非等徑結(jié)構形式。本發(fā)明可實現(xiàn)利用發(fā)熱體不同部件發(fā)熱量的不同改變熱場溫度梯度，形成所需的溫度梯度，使之適合晶體生長，有效減少開裂、氣泡和晶界等缺陷的產(chǎn)生，大幅提高藍寶石的成品率和取材率，降低長晶成本。
【專利說明】晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種晶體生長用鳥籠狀發(fā)熱體。屬于晶體生長【技術領域】。

【背景技術】
[0002]藍寶石晶體由于具有優(yōu)良的物理、機械、化學及化學透光性能，因而被廣泛應用于整流罩、窗口材料等軍工領域以及LED襯底材料和手機屏等民用領域，尤其是光學級大尺寸藍寶石材料，由于其性能穩(wěn)定、市場需求量大、綜合利用率高等特點，成為近年國內(nèi)外研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化熱點。
[0003]目前，藍寶石晶體生長主要有提拉法、泡生法、溫度梯度法、熱交換法等，其中泡生法是世界上公認的、最適合規(guī)模化生產(chǎn)大尺寸、高質(zhì)量LED襯底級藍寶石晶體的生長技術。泡生法雖然可以制備重量達到30kg，甚至大于85kg的LED襯底級藍寶石晶體，但是目前該方法所生長的晶體仍存在開裂、氣泡和晶界等缺陷，導致藍寶石生長成品率、取材率低，極大地限制了該方法的進一步推廣應用。
[0004]開裂、氣泡和晶界等缺陷的產(chǎn)生與熱場溫度梯度緊密相關，合適的溫度梯度能大幅度地減少相關缺陷，提聞晶體成品率和取材率，降低長晶成本。目如相關企業(yè)和科研院所主要采用更改保溫材料的材質(zhì)、層數(shù)、間距等方法調(diào)整熱場溫度梯度，但僅可進行微調(diào)，效果不明顯。而現(xiàn)有技術的鳥籠狀發(fā)熱體采用的是等直徑鎢桿，僅起到均勻加熱的作用，無法有效形成所需的溫度梯度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種改變熱場溫度梯度的晶體生長用鳥籠狀發(fā)熱體。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，包括兩個銅半環(huán)和多組縱向鎢桿，兩個銅半環(huán)與長晶爐相連接，多組縱向鎢桿固定在兩個銅半環(huán)上，固定在同一銅半環(huán)上的縱向鎢桿相互之間用橫向鎢桿連接在一起，所述縱向鎢桿采用非等徑結(jié)構形式。
[0007]本發(fā)明晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，所述縱向鎢桿的側(cè)面鎢桿和底部鎢桿直徑不相同。
[0008]本發(fā)明晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，所述縱向鎢桿的側(cè)面鎢桿的直徑<2為(3?10mm，底部鎢桿的直徑<2為3?10mm。
[0009]本發(fā)明晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，所述縱向鎢桿的側(cè)面上部鎢桿、側(cè)面下部鎢桿和底部鎢桿直徑不相同。
[0010]本發(fā)明晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，所述縱向鎢桿的側(cè)面鎢桿上部的直徑0為3?10mm，偵愐下部鎢桿的直徑<2為3?10mm，底部鎢桿的直徑<2為3?10mm。
[0011]本發(fā)明設計了一種藍寶石生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，根據(jù)所需熱場的溫度梯度，在現(xiàn)有技術的鳥籠狀發(fā)熱體的基礎上，通過調(diào)整發(fā)熱體不同部件的加熱鎢桿的直徑，采用非等徑的形式。所采用的鎢桿直徑一般采用兩種或三種不同直徑，如改變側(cè)面和底部鎢桿直徑等，來改變熱場溫度梯度。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
采用一種非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，利用發(fā)熱體發(fā)熱量的不同改變熱場溫度梯度，形成所需的溫度梯度，使之適合晶體生長，有效減少開裂、氣泡和晶界等缺陷的產(chǎn)生，大幅度提高藍寶石的成品率和取材率，降低長晶成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為以往晶體生長用等徑鳥籠狀發(fā)熱體的正面結(jié)構示意圖。
[0014]圖2為圖1的俯視圖。
[0015]圖3為圖1中縱向鎢桿正面結(jié)構示意圖。
[0016]圖4為本發(fā)明晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體的正面結(jié)構示意圖。
[0017]圖5為本發(fā)明所采用的縱向鎢桿實例一正面結(jié)構示意圖。
[0018]圖6為本發(fā)明所采用的縱向鎢桿實例二正面結(jié)構示意圖。
[0019]圖中附圖標記:
銅半環(huán)I
鑰螺栓2 橫向鶴桿3 縱向鶴桿4。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0021]如圖f 2所示，現(xiàn)有技術的鳥籠狀發(fā)熱體，兩個銅半環(huán)I與長晶爐相連接，六組縱向鎢桿4通過鑰螺栓2固定在兩個銅半環(huán)I上，固定在同一銅半環(huán)上的縱向鎢桿4相互之間用橫向鎢桿3連接在一起，縱向鎢桿4與橫向鎢桿3之間通過鎢鑰絲捆綁在一起。
[0022]如圖3所示，現(xiàn)有技術的縱向鎢桿，直徑一致，鎢桿僅起到發(fā)熱均勻的目的。
[0023]如圖4飛所示，圖4為本發(fā)明晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體的正面結(jié)構示意圖。圖5為本發(fā)明所采用的縱向鎢桿實例一正面結(jié)構示意圖。由圖4飛可知，本發(fā)明所采用的縱向鎢桿實例一，根據(jù)實際需要的溫度梯度，設計不同的側(cè)面鎢桿和底部鎢桿直徑，如側(cè)面鎢桿的直徑<2為5mm，底部鎢桿的直徑<2為8mm，通過改變側(cè)面鎢桿和底部鎢桿的發(fā)熱比例，達到調(diào)整溫度梯度，減少缺陷的目的。
[0024]如圖6所示，圖6為本發(fā)明所采用的縱向鎢桿實例二正面結(jié)構示意圖。本發(fā)明所采用的縱向鎢桿實例二，根據(jù)實際需要的溫度梯度，設計不同的側(cè)面上部鎢桿、側(cè)面下部鎢桿和底部鎢桿直徑，如側(cè)面上部鎢桿的直徑<2為8mm，側(cè)面下部鎢桿的直徑<2為5mm，底部鎢桿的直徑<2為7mm，通過改變側(cè)面上部、側(cè)面下部和底部鎢桿的發(fā)熱比例，達到調(diào)整溫度梯度，減少缺陷的目的。
[0025]以上所述僅是本發(fā)明的實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，包括兩個銅半環(huán)(I)和多組縱向鎢桿(4)，兩個銅半環(huán)(I)與長晶爐相連接，多組縱向鎢桿(4)固定在兩個銅半環(huán)(I)上，固定在同一銅半環(huán)上的縱向鎢桿(4)相互之間用橫向鎢桿(3)連接在一起，其特征在于:所述縱向鎢桿(4)采用非等徑結(jié)構形式。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，其特征在于:所述縱向鎢桿(4)的側(cè)面鎢桿和底部鎢桿直徑不相同。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，其特征在于:所述縱向鎢桿(4)的側(cè)面鎢桿的直徑0 (Dl)為:TlOmm，底部鎢桿的直徑0 (D2)為:TlOmm。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，其特征在于:所述縱向鎢桿(4)的側(cè)面上部鎢桿、側(cè)面下部鎢桿和底部鎢桿直徑不相同。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種晶體生長用非等徑鳥籠狀發(fā)熱體，其特征在于:所述縱向鎢桿(4)的側(cè)面鎢桿上部的直徑0 (Dll)為:TlOmm)，側(cè)面下部鎢桿的直徑C (D12)為3?10mm，底部鎢桿的直徑0 (D2)為:TlOmm。
【文檔編號】C30B17/00GK104451876SQ201310416167
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權日:2013年9月13日
【發(fā)明者】繆曉陽, 于民華, 鄭偉, 惠澤 申請人:江蘇雙良新能源裝備有限公司