开始生长之前，所有源材料以及耔晶材料115的一部分(例如包含在坩锅的内室110内的耔晶材料115的仅顶部而不是底部)必须熔化，使得就在晶体生长之前，坩锅同时包含蓝宝石熔化物113和一些固体耔晶115。
[0029]可调整的冷却杆116的顶端携载圆盘形支承部(例如直径大约为40mm)。坩锅109的中心底部具有配合凹部或凹腔，该配合凹部或凹腔便于由可调整的冷却杆的圆盘形支承部来可释放地支承坩锅109。该圆盘形支承部定尺寸成捕获地接收在坩锅109的圆形凹部或凹腔中，并且便于固定但是可释放地保持坩锅109，使得该冷却杆可以如在本领域中常用地便于竖直向上或向下传送坩锅109，以在晶体生长过程中控制晶体的生长。冷却流体供应管道(未详细示出)中心地容置在冷却杆116内，以用于直接将冷却流体供应到圆盘形支承部的底表面以便于其冷却。圆盘形支承部又仅便于所支承的耔晶115和坩锅109的中心底部的冷却，以防止耔晶115完全熔化。冷却流体通过沿冷却流体供应管道的外表面和冷却杆116的内表面竖直向下流动，而被远离圆盘形支承部传送。
[0030]仪器孔123提供通达该坩锅的内室110的入口。该仪器孔123示出为位于锅炉100的中心部分，但是应当理解的是，仪器孔123可以位于任何其它所期望的位置处。坩锅109的顶部开口通常由坩锅盖117覆盖或密封，该坩锅盖117将坩锅109的内室110与锅炉100的内部隔间98的其余部分隔开和/或分开。如图1总体上示出的，坩锅盖117的中心部分具有第一(坩锅盖)管道119，该管道119基本法向于坩锅盖117朝向孔123延伸并且延伸穿过顶部屏蔽隔离件106。
[0031]优选地，第一管道119和孔123彼此对齐，以便于诸如探针杆等所需的仪器121穿过顶部屏蔽隔离件106的孔123以及坩锅盖117的第一管道119并进入坩锅109的内室110，以便于通达包含在该坩锅内的熔化物113和/或耔晶115。第一管道119布置并设计成用于物理地屏蔽探针杆121，使之不暴露于包含在锅炉的内部隔间99内的碳化物沉积和其它污染物，并且因此在晶体生长过程中辅助避免晶体受到探针杆121的污染。
[0032]第一管道119和坩锅盖117可以由例如难熔金属形成，难熔金属诸如是钨、钼、钽和/或铱或它们的组合。本发明人认为此类难熔金属与富碳材料反应，并且使用用以制造坩锅盖117以及第一管道119的此类材料辅助在晶体生长过程中防止或很大长度上最小化该热区的任何富碳污染物和/或其它组分进入坩锅109的内室110并污染熔化物。
[0033]排出口 111可以位于沿锅炉100的底部的位置处，以提供出口，该出口用以从锅炉100排出吹扫气体和/或不期望的组分或污染物并且也防止锅炉100加压。栗112与位于沿锅炉100的底部的位置处的排出口 111连通，以便于从锅炉100排出所期望的气体/污染物/组分。
[0034]参照图2，现在描述本发明的第二实施例。应当理解的是，锅炉100的该构造类似于图1的实施例，除了根据该实施例第一(坩锅盖)管道119从坩锅盖117延伸并且穿过形成在顶部屏蔽隔离件106的孔123。由于该布置，第一管道119穿过孔123，使得诸如探针杆的仪器121可以经由并沿着第一管道119穿行并且与包含在坩锅109的内室110内的熔化物113直接连通或接触，而不与锅炉100的内部隔间99连通或相互作用。也就是说，第一管道119物理上完全屏蔽探针杆121使之不暴露于任何富碳污染物或其它不期望的成分或污染物，且使之不暴露于包含在锅炉100的内部隔间99内的隔离件105和/或加热器107。
[0035]优选地，第一管道119由钼、钨、钽和/或铱或它们的组合制成，其在由此与来自隔离件105和/或加热器107的任何碳污染物和/或其它不期望的组分的反应中是特别有用的，并且由此在晶体生长过程之前或之中防止此类碳污染物和/或其它不期望的组分或污染物进入坩锅109的内部隔间110并污染熔化物113。
[0036]至少一个吹扫气排出口 111可以位于沿锅炉100的侧部或底部的位置，以提供用于从锅炉100排出氧化铝蒸气和/或其它污染物或气体。栗112与吹扫气排出口 111连通，以便于从锅炉100排出氧化铝蒸气和/或其它污染物或气体。
[0037]参照图3，现在描述本发明的第三实施例。应当理解的是，锅炉100的该构造类似于图2所示的实施例，除了根据该实施例第一(坩锅盖)管道119完全延伸穿过锅炉壳体103并且从锅炉壳体103伸出，并且由此直接与该锅炉100周围的外部环境连通。根据该实施例，惰性气体源S连接到第一管道119的入口以向其提供所期望的惰性吹扫气体(例如氩气、氦气等)。将惰性吹扫气体沿第一管道119的长度传送到坩锅109的内室110中，并且用以产生坩锅109的内室110内的微正压。本发明人已经发现在装料的熔化过程和其它晶体生长过程步骤中的较高锅炉压力(例如在高于10托的压力)会致使坩锅表面的碳污染物减少。
[0038]如该附图中总体所示的，将惰性吹扫气体供应到第一管道119的上入口端，并且惰性吹扫气体沿第一第一管道119流入坩锅109的内室110中。吹扫气体通常从坩锅109的内室110经由形成在坩锅109的顶部周界边缘和坩锅盖117的配合面向底部表面之间的一个或多个小间隙或者沿在坩锅盖117和第一管道119的底部第二端之间的接口处形成的一个或多个环形排出口(未示出)退出和/或排出。
[0039]通常位于沿锅炉100的底部位置的至少一个吹扫气体排出口 111提供锅炉出口，以用于从锅炉100排出吹扫气体并且防止锅炉100加压。吹扫气体排出口 111便于产生这样的惰性气体流，即该惰性气体流从惰性气体源S进入坩锅109的内室110、进入锅炉100的内部隔间99中并且最终流出吹扫气体排出口 111并进入外部环境。栗112与位于沿锅炉100的底部的位置处的吹扫气体排出口 111连通，以便于从锅炉100排出吹扫气体。根据该实施例，第一管道119物理上屏蔽探针杆121，使得当探针121沿第一管道119穿过直接进入坩锅109的内室110时不直接暴露于来自隔离件105和加热器107的任何碳污染物或其它组分。该实施例也具有其它优势:主动地将任何氧化铝蒸气抽吸得远离坩锅109的内室110(通过该坩锅109的内室110中产生的正压)，同时防止生长过程中任何富碳污染物和/或隔离件105和/或加热器107的其它组分或污染物流入、移入和/或进入内室110并与包含在坩锅109内的熔化物113反应。
[0040]现在参照图4，现在将描述本发明的第四实施例，应当理解的是，该锅炉的构造类似于图3的实施例，除了坩锅盖包括中心定位的第一管道119和完全环绕该第一管道119的同心外部第二管道120。第一管道119和第二管道120都从形成在顶部屏蔽隔离件106中的孔123延伸到形成在坩锅盖117中的中心开口。虽然第一管道119示出为由第二管道120所封围和环绕，但是应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情形下，可以使用这两个导管的可替换构造。
[0041]根据该实施例，惰性气体源S通常与第一管道119的第一入口连接和连通，该第一管道119的第一入口从锅炉壳体103的顶部外表面伸出并延伸，使得所期望的吹扫气体(诸如氩气或氦气)可以供应到第一管道119的入口并且允许沿该第一管道流入坩锅109的内室110，并且由此在坩锅109的内室110内建立(惰性)吹扫气体的微正压。第二管道120用作排出流动路径，其便于从坩锅109的内室110排出(惰性)吹扫气体，并且由此确保由熔化物产生的任何氧化铝蒸气被远离坩锅109的内室110地输送和传送并且排出到坩锅109的内室110的外部。
[0042]如该图总体上示出的，从坩锅109排出的(惰性)吹扫气体总体上沿在第一管道119的外表面和第二管道120的向内面向的表面之间形成的吹扫气体排出口 111竖直向上流动，并且该吹扫气体最终排出以进入位于锅炉100竖直上方的周围环境中。根据该实施例，通常不需要位于该锅炉的下段处的排出口，且通常不需要栗，但如果需要使用或要求使用，也是可以使用的。