一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置，将铼坩埚用铼支架从底部支撑，利用置于加热线圈中的支架托盘作为一个发热体来补偿支撑装置从坩埚底部导走的热量，避免了由于下支撑结构可能形成负温度梯度温场的可能性。同时由于铼支架的底部离坩埚和加热线圈很远，因而温度较低，可以直接和氧化铝保温接触，从而解决了坩埚的下支撑问题。在整个装置中氧化锆保温材料和铼没有接触，因而不会出现铼坩埚被氧化的问题。本装置主要用于高熔点大尺寸稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长。
【专利说明】
一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置
技术领域
[0001]本发明涉及晶体生长装置领域，具体是一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置。
【背景技术】
[0002]稀土倍半氧化物Sc203、Y203、Gd203、Lu203具有高的热导率和低的声子能量，是高功率固体激光的优良工作物质。从国内外文献报道来看生长倍半氧化物的方法主要有用火焰法(文献C.Barta", F.Petruj B.Ha' jek.Die Naturwiss, 45 (1957) 36.)、激光热基座法(文献Β.Μ.Tissue, L.Lu, L.Maj ff.Jiaj M.L.Norton, ff.M.Yen, J.Crystal Growth, 109 (1991) 323.)、浮区法(文献D.B.Gasson, D.S.Cockayne.J.Mater.Sc1., 5 (1970) 100.)、微下拉法(文献J.H.Munj A.Jouini , A.Novoselov,Y.Guyotj A.Yoshikawaj H.0htaj H.Shibataj Y.ffaseda, G.Boulonj T.FukudajOpt.Mater., 29 (2007) 1390.)、热交换法(文献Rigo Peters, Christian Kra nkel,Klaus Petermannj et al.Journal of Crystal Growth, 310 (2008) 1934-1938)、水热法、电化学方法、助溶剂法、提拉法等O
[0003]国内山东大学(文献郝良振，掺钕氧化镥激光晶体生长及其性能研究，山东大学博士学位论文，济南:2015.5)用高温光浮区晶体生长炉生长了(1&丨％)制丄1!203，晶体毛坯尺寸为07_X 40mnu在808nm激光二极管(LD)泵浦下，用3mmX 3mmX 2mm获得了 143mW激光输出，光光转换效率6.2%，用2X2X4mm的样品，获得了 1076mn、1080mn的双波长激光输出，斜效率为17.3%，光光转换效率为17%，最大激光输出为2.81W。
[0004]2002年，V.Peters(文献V.Peters, A.Bolz , K.Petermannj et al.Growthof high-melting sesqu1xides by the heat exchanger method, Journal of CrystalGrowth, 237-239 (2002) 879)等报道了用铼坩祸热交换法生长了Sc2O3,获得的单晶区域的尺寸约为几个cm3D2008年，Rigo Peters(文献Rigo Peters , Christian Kra nkel,Klaus Petermann，et al.Journal of Crystal Growth, 310(2008) 1934-1938)等纯度为6N的铼坩祸，采用热交换法生长了 Yb = Lu2O3,无色的晶块尺寸达到了 04OmmX3Omm，单晶的尺寸达到了约5cm3，在1034nm和1080nm的激光斜效率分别达到了 86%和76%。李晓敏(文献李晓敏，王丽洁，张燕，等.硅酸盐通报，33(2014)2720)等用热交换法生长了尺寸约为31mmX22mm的ErLu2O3,发现体(15 at %) ErLu2O3相比未掺杂的Lu2O3晶体，其热导率从12.6 W/m.K降到了10.2 ff/m.K。
[0005]2011年，Col in McMi I Ien (文献 Co I in McMillenj Daniel Thompson , TerryTrittj et al.Cryst.Growth Des.11 (2011) 4386)等首次报道了用水热法在600?650°C生长了L112O3、Er:Lu203和Yb:Lu203单晶，典型尺寸2?5mm。最近，Colin D.McMillen等(文南犬Colin D.McMillen, Liurukara D.Sanjeewaj Cheryl A.Moore, et al.Journalof Crystal Growth, in press)又报道了用水热法生长了Ln:Lu203(Ln=Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Tb，Dy，Ho，Er, Tm，Yb)，最大的一个晶粒的边长达到了8mm，最大重量达到了1.75g。
[0006]Toshiyuki Masui等用电化学方法，在900°C左右生长了Y2O3单晶(文献ToshiyukiMasui, Young Woon Kim, NobuhitoImanaka.Solid State 1nics,174 (2004) 67)，尺寸为0.39μηι?0.94μηι。在 1223K生长了SC2O3单晶(文献Toshiyuki Masui , Young Woon Kim,NobuhitoImanaka, et al.Journal of Alloys and Compounds，374 (2004) 97)，Sc2〇3的最大颗粒尺寸为7wn。
[0007]在微下拉法方面，2007年，J.H.Mun(文献J.H.Mun, A.Jouini , A.Novoselov,et al.0ptical Materials 29 (2007) 1390)等用微下拉法(μ-PD)生长了04.2mmX (13?20)mm的(15at%)Tm:Y203，研究表明纯Y2O3的热导率为 15.94 ff/m.K，而(15at%)Tm:Y203的热导率为8.34 W/m.1(。2011年，Akihiro Fukabori(文献Akihiro Fukabori , Valery Chani ,Kei Kamada, et al.Crystal Growth & Design, 11 (2011) 2404)等报道了Tm3+惨杂Y2O3、Sc2O3和Lu2O3的晶体生长结果，其测试样品典型尺寸为直径5mm厚度Imm多，并研究了它们的闪烁特性。
[0008]在助溶剂法方面，2013年，FrgdgricDruon(文献FrgdgricDruon，MatiasVelazquez , Philippe Veber, et al.0ptics Letters , 38(2013)4146)等首次报道了以Li6RE (BO3 )3助溶剂法生长高掺杂浓度Yb: Gd2O3、Yb: Y2O3晶体。
[0009]稀土倍半氧化物的两个优点决定了其重要用途:高能或高功率激光器、或一些要求声子能量比较低的激光器中的工作物质(例如在2?3μπι固体激光中，由于激光跃迀的能级间隔很小，如果声子能量较大，则声子导致的无辐射跃迀将会导致很大的能量损失，影响激光效率，同时激光阈值很高)。因此，必须掺杂激活离子的倍半氧化物才能使作为激光工作物质使用，另外还需要生长大尺寸的晶体才能满足高功率的使用要求。对于掺杂倍半氧化物来说，特别是Nd3+掺杂的倍半氧化物而言，由于Nd3+的分凝系数很小，存在很强的排杂效应，这就需要在晶体生长的熔体中有充分的杂质输运才能获得质量优良的晶体。由于提拉法可以通过温场的调节及其晶体旋转的搅拌效应，获得合适的自然和强迫对流，进行有效的杂质输运，这是目前所报到的其他大尺寸晶体生长方法所不具备的优点。另外，由于提拉法生长时坩祸不与晶体接触，从而可以减少寄生成核和生长应力，有利于提高晶体质量。因而，提拉法是生长倍半氧化物激光晶体的重要方法。
[0010]由于倍半氧化物晶体的熔点很高，均在2400°C以上，如Sc2O3、Y2O3、Lu2O3的熔点分别达到了2430°C、2430°C、2450°C，使得这些晶体很难用目前激光晶体的主流生长方法一铱坩祸提拉法进行生长。
[0011]L.Fornasiero等(文南犬L.Fornasiero, E.Mix, V.Peters , K.Petermann,G.Huber.Cryst.Res.Technol., 34( 1999)255)最早尝试了用提拉法生长稀土倍半氧化物Yb: Sc2O3的晶体，他们采用的是020mmX 25mm铼坩祸，为了避免高温下铼坩祸被氧化锆等保温材料氧化，铼坩祸用三根铼金属杆悬挂在氧化铝保温盖上，保护气氛采用He、或Ar气或加10%的少量H2气，拉速为1-3mm/h、转速I Orpm。
[0012]L.Fornasiero等报道的感应加热的铼坩祸提拉法晶体生长装置中，由于铼坩祸是悬挂于氧化铝保温盖子上，这在晶体生长中可能出现坩祸摆动，影响晶体生长稳定性。如果采用简单的下支撑，则因为不能用氧化锆、氧化铝保温材料和铼直接接触，需要用高熔点金属来支撑，但金属是热的良导体，容易导走热量，有可能形成坩祸内部下冷上热的负温度梯度温场，使得难以进行晶体生长。
[0013]
【发明内容】
本发明的目的是提供一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置，以解决现有技术稀土倍半氧化物晶体生长存在的问题。
[0014]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置，其中倍半氧化物指RE2O3, RE=Sc、或Y、或La、或Lu、或Gd，或稀土离子RE ’ 掺杂的RE ’: RE2O3，其中 RE ’ =Ce3+、或Pr3+、或Nd3+、或Pm3+、或Sm3+、或Eu3+、或Tb3+、或Dy3+、或Ho3+、或Er3+、或Tm3+、或Yb3+，其特征在于:包括水平设置的第一氧化铝底座，第一氧化铝底座上叠设有第二氧化铝底座，第二氧化铝底座与第一氧化铝底座共中心轴，且第二氧化铝底座外径与第一氧化铝底座外径一致，第二氧化铝底座中心设有使第一氧化铝底座顶面中心露出的中心通孔；
第二氧化铝底座上叠设有第一氧化锆保温层，第一氧化锆保温层与第二氧化铝底座共中心轴，第一氧化锆保温层外径与第二氧化铝底座外径一致，第一氧化锆保温层中心设有中心通孔，且第一氧化锆保温层中心通孔孔径小于第二氧化铝底座中心通孔孔径；
第一氧化锆保温层上叠设有第二氧化锆保温层，第二氧化锆保温层与第一氧化锆保温层共中心轴，第二氧化锆保温层外径小于第一氧化锆保温层外径，第二氧化锆保温层中心设有中心通孔，且第二氧化锆保温层中心通孔孔径大于第二氧化铝底座中心通孔孔径；
第二氧化锆保温层中心通孔中设有由铼支架支撑的铼坩祸，所述铼支架、铼坩祸分别与第二氧化锆保温层共中心轴，其中铼支架由铼底座、铼托盘、铼支撑杆构成，所述铼底座设置在第二氧化铝底座中心通孔内的第一氧化铝底座顶面中心，且第二氧化铝底座中心通孔孔径设计为大于或等于铼底座外径，第二氧化铝底座中心通孔高度大于铼底座高度，所述铼支撑杆下端连接在铼底座顶面中心，铼支撑杆竖直向上穿过第一氧化锆保温层中心通孔后伸入第二氧化锆保温层中心通孔内，且第一氧化锆保温层中心通孔孔径设计为大于铼支撑杆杆径，铼支撑杆上端在第二氧化锆保温层中心通孔内连接铼托盘底面中心，且铼支撑杆使铼托盘底面高度高于第一氧化锆保温层顶面高度，所述铼坩祸由铼托盘支撑，且铼坩祸外径与铼托盘外径一致并保持对齐，所述第二氧化锆保温层中心通孔孔径设计为大于铼坩祸外径，第二氧化锆保温层顶部高度设计为大于由铼支架支撑的铼坩祸顶部高度；第二氧化锆保温层上叠设有第三氧化锆保温层，第三氧化锆保温层与第二氧化锆保温层共中心轴，第三氧化锆保温层外径与第二氧化锆保温层外径一致，第三氧化锆保温层中心设有中心通孔，且第三氧化锆保温层中心通孔孔径与铼坩祸外径一致；
第二氧化锆保温层外还套有石英筒，石英筒与第二氧化锆保温层共中心轴，石英筒下端置于第一氧化锆保温层上，石英筒的内径大于第二氧化锆保温层外径，石英筒的外径小于或等于第一氧化锆保温层的外径，石英筒的高度高于第二氧化锆保温层的高度，使石英筒上端向上延伸至套在部分第三氧化锆保温层外；
石英筒外包围有加热线圈，加热线圈与石英筒共中心轴，加热线圈位置设计为使铼托盘、铼坩祸位于加热线圈内，且铼底座不在加热线圈中；
第三氧化锆保温层上叠设有第四氧化锆保温层，第四氧化锆保温层与第三氧化锆保温层共中心轴，第四氧化锆保温层外径与第三氧化锆保温层外径一致，第四氧化锆保温层中心设有中心通孔，且第四氧化锆保温层中心通孔孔径小于第二氧化铝底座中心通孔孔径；第四氧化锆保温层上盖合有氧化铝盖子，氧化铝盖子与第四氧化锆保温层共中心轴，氧化铝盖子外径与第四氧化锆保温层外径一致，氧化铝盖子中心设有中心通孔，且氧化铝盖子中心通孔孔径与第四氧化锆保温层中心通孔孔径一致。
[0015]所述的一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置，其特征在于:所述铼坩祸既充当容器，同时也是发热体。
[0016]所述的一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置，其特征在于:所述加热线圈采用感应加热方式对铼坩祸、铼托盘加热。
[0017]本发明优点为:
本发明提出了一种新的铼坩祸提拉法晶体生长装置，将铼坩祸用铼支架从底部支撑，利用置于加热线圈中的铼托盘作为一个发热体来补偿支撑装置从坩祸底部导走的热量，避免了由于下支撑结构可能形成负温度梯度温场的问题。同时由于铼支架的底部离坩祸和加热线圈很远，因而温度较低，可以直接和氧化铝底座接触，从而解决了坩祸的下支撑问题。在整个装置中氧化锆保温层和铼没有接触，因而不会出现铼坩祸被氧化的问题。同时由于下支撑比较稳定，使得在晶体生长过程中铼坩祸和其中的熔体不会出现晃动，有利于提高晶体质量。
【附图说明】
[0018]图1为本发明结构示意图。
[0019]图2为本发明铼坩祸结构示意图，其中:
图2a为俯视图，图2b为剖面图。
[0020]图3为本发明铼支架结构示意图，其中:
图3a为俯视图，图3b为剖面图。
【具体实施方式】
[0021]如图1-图3所示，一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置，其中倍半氧化物指RE2O3，RE=Sc、或Y、或La、或Lu、或Gd，或稀土离子RE ’ 掺杂的RE ’: RE2O3，其中RE ’ =Ce3+、或Pr3+、或 Nd3+、或 Pm3+、或 Sm3+、或 Eu3+、或 Tb3+、或 Dy3+、或 Ho3+、或 Er3+、或 Tm3+、或 Yb3+，包括水平设置的第一氧化铝底座I.I，第一氧化铝底座1.1上叠设有第二氧化铝底座1.2，第二氧化铝底座
1.2与第一氧化铝底座1.1共中心轴，且第二氧化铝底座1.2外径与第一氧化铝底座1.1外径一致，第二氧化铝底座1.2中心设有使第一氧化铝底座1.1顶面中心露出的中心通孔；
第二氧化铝底座1.2上叠设有第一氧化锆保温层2.1，第一氧化锆保温层2.1与第二氧化铝底座1.2共中心轴，第一氧化锆保温层2.1外径与第二氧化铝底座1.2外径一致，第一氧化锆保温层2.1中心设有中心通孔，且第一氧化锆保温层2.1中心通孔孔径小于第二氧化铝底座1.2中心通孔孔径；
第一氧化锆保温层2.1上叠设有第二氧化锆保温层2.2，第二氧化锆保温层2.2与第一氧化锆保温层2.1共中心轴，第二氧化锆保温层2.2外径小于第一氧化锆保温层2.1外径，第二氧化锆保温层2.2中心设有中心通孔，且第二氧化锆保温层2.2中心通孔孔径大于第二氧化铝底座1.2中心通孔孔径；
第二氧化锆保温层2.2中心通孔中设有由铼支架3支撑的铼坩祸4，铼支架3、铼坩祸4分别与第二氧化锆保温层2.2共中心轴，其中铼支架3由铼底座3.1、铼托盘3.2、铼支撑杆3.3构成，铼底座3.1设置在第二氧化铝底座1.2中心通孔内的第一氧化铝底座1.1顶面中心，且第二氧化铝底座1.2中心通孔孔径设计为大于或等于铼底座3.1外径，第二氧化铝底座1.2中心通孔高度大于铼底座3.1高度，铼支撑杆3.3下端连接在铼底座3.1顶面中心，铼支撑杆3.3竖直向上穿过第一氧化锆保温层2.1中心通孔后伸入第二氧化锆保温层2.2中心通孔内，且第一氧化锆保温层2.1中心通孔孔径设计为大于铼支撑杆3.3杆径，铼支撑杆3.3上端在第二氧化锆保温层2.2中心通孔内连接铼托盘3.2底面中心，且铼支撑杆3.3使铼托盘3.2底面高度高于第一氧化锆保温层2.1顶面高度，铼坩祸4由铼托盘3.2支撑，且铼坩祸4外径与铼托盘3.2外径一致并保持对齐，第二氧化锆保温层2.2中心通孔孔径设计为大于铼坩祸4外径，第二氧化锆保温层2.2顶部高度设计为大于由铼支架3支撑的铼坩祸4顶部高度；第二氧化锆保温层2.2上叠设有第三氧化锆保温层2.3，第三氧化锆保温层2.3与第二氧化锆保温层2.2共中心轴，第三氧化锆保温层2.3外径与第二氧化锆保温层2.2外径一致，第三氧化锆保温层2.3中心设有中心通孔，且第三氧化锆保温层2.3中心通孔孔径与铼坩祸4外径一致；
第二氧化锆保温层2.2外还套有石英筒5，石英筒5与第二氧化锆保温层2.2共中心轴，石英筒5下端置于第一氧化锆保温层2.1上，石英筒5的内径大于第二氧化锆保温层2.2外径，石英筒5的外径小于或等于第一氧化锆保温层2.1的外径，石英筒5的高度高于第二氧化锆保温层2.2的高度，使石英筒5上端向上延伸至套在部分第三氧化锆保温层2.3外；
石英筒5外包围有加热线圈6，加热线圈6与石英筒5共中心轴，加热线圈6位置设计为使铼托盘3.2、铼坩祸4位于加热线圈6内，且铼底座3.1不在加热线圈6中；
第三氧化锆保温层2.3上叠设有第四氧化锆保温层2.4，第四氧化锆保温层2.4与第三氧化锆保温层2.3共中心轴，第四氧化锆保温层2.4外径与第三氧化锆保温层2.3外径一致，第四氧化锆保温层2.4中心设有中心通孔，且第四氧化锆保温层2.4中心通孔孔径小于第二氧化铝底座1.2中心通孔孔径；
第四氧化锆保温层2.4上盖合有氧化铝盖子7，氧化铝盖子7与第四氧化锆保温层2.4共中心轴，氧化铝盖子7外径与第四氧化锆保温层2.4外径一致，氧化铝盖子7中心设有中心通孔，且氧化铝盖子7中心通孔孔径与第四氧化锆保温层2.4中心通孔孔径一致。
[0022]铼坩祸4既充当容器，同时也是发热体。
[0023]加热线圈6采用感应加热方式对铼坩祸4、铼托盘3.2加热。
[0024]本发明中，铼坩祸4采用铼支架3支撑，铼支架3由两个圆盘用一根直径较小的圆柱-即铼支撑杆3.3连接为一体，使用中竖直放置，较大的圆盘-即铼托盘3.2上直接放置铼坩祸4，为了使铼托盘3.2在晶体生长中具有加热功能，铼托盘3.2需要放置于加热线圈6内；较小圆盘-即铼底座3.1放置在水平的第一氧化铝底座1.1上，且不在加热线圈6中。
[0025]铼底座3.1四周放置第二氧化铝底座1.2，第二氧化铝底座2.2的中心通孔直径大于或等于铼底座3.1的直径，厚度比铼底座3.1的厚度高5_?10_;紧接着该层上面，在铼支撑杆3.3的周围放置第一氧化锆保温层2.1，第一氧化锆保温层2.1的中心通孔直径比铼支架3直径大6?10mm，外径和第一.氧化铝底座1.1的直径保持一致，底部位置和铼托盘3.2的底部位置距离5?20mm。
[0026]放置好铼支架3及其周围的保温层后，将铼坩祸4底部和铼托盘3.2对齐并放置在铼托盘3.2上，在第一氧化锆保温层2.1上面，对中放置第二氧化锆保温层2.2，第二氧化锆保温层2.2中心通孔直径比铼坩祸4外径大5mm?20mm，外径比第一氧化锆保温层2.1的外径小8111111~101]1111，第二氧化错保温层2.2的顶部高于铼纟甘祸4位置51]1111~101]1111;同时在第二氧化错保温层2.2的外部放置内径比该层外径大3?5mm、壁厚3?5mm的、高度比该层高10mm~40mm的石英筒5，石英筒5的外径和第一氧化锆保温层2.1外径一致或略小。
[0027]在“第二氧化锆保温层2.2上面放置一层外径和第二氧化锆保温层2.2外径一致、中心通孔孔径和铼坩祸4外径一致的第三氧化锆保温层2.3，第三氧化锆保温层2.3需要保证所生长的晶体由足够的空间和合适的温度分布，通常高度在60mm?200mm范围内。
[0028]在第三氧化锆保温层2.3的上面对中放置第四氧化锆保温层2.4，第四氧化锆保温层2.4厚度约为20mm?80mm，中心通孔直径为30?60mm，外径与第三氧化错保温层2.3层的外径一致。
[0029]在第四氧化锆保温层2.4上面对中放置氧化铝盖子7，氧化铝盖子7厚度约为20mm?80_，中心通孔直径为30?60_，外径与第四氧化锆保温层的外径一致。
[0030]第一.氧化铝底座1.1、第二氧化铝底座1.2、第一氧化锆保温层2.1、.铼支架3、铼坩祸4、第二氧化锆保温层2.2、石英筒5、第三氧化锆保温层2.3、第四氧化锆保温层2.4、氧化铝盖子7均相对于加热线圈6的中心轴线对中放置。
【主权项】
1.一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置，其中倍半氧化物指RE2O3, RE=Sc、或Y、或La、或Lu、或Gd，或稀土离子RE ’ 掺杂的RE ’: RE2O3，其中RE ’ =Ce3+、或Pr3+、或Nd3+、或Pm3+、或Sm3+、或Eu3+、或Tb3+、或Dy3+、或Ho3+、^Er3+,或Tm3+、或Yb3+，其特征在于:包括水平设置的第一氧化铝底座，第一氧化铝底座上叠设有第二氧化铝底座，第二氧化铝底座与第一氧化铝底座共中心轴，且第二氧化铝底座外径与第一氧化铝底座外径一致，第二氧化铝底座中心设有使第一氧化铝底座顶面中心露出的中心通孔； 第二氧化铝底座上叠设有第一氧化锆保温层，第一氧化锆保温层与第二氧化铝底座共中心轴，第一氧化锆保温层外径与第二氧化铝底座外径一致，第一氧化锆保温层中心设有中心通孔，且第一氧化锆保温层中心通孔孔径小于第二氧化铝底座中心通孔孔径； 第一氧化锆保温层上叠设有第二氧化锆保温层，第二氧化锆保温层与第一氧化锆保温层共中心轴，第二氧化锆保温层外径小于第一氧化锆保温层外径，第二氧化锆保温层中心设有中心通孔，且第二氧化锆保温层中心通孔孔径大于第二氧化铝底座中心通孔孔径； 第二氧化锆保温层中心通孔中设有由铼支架支撑的铼坩祸，所述铼支架、铼坩祸分别与第二氧化锆保温层共中心轴，其中铼支架由铼底座、铼托盘、铼支撑杆构成，所述铼底座设置在第二氧化铝底座中心通孔内的第一氧化铝底座顶面中心，且第二氧化铝底座中心通孔孔径设计为大于或等于铼底座外径，第二氧化铝底座中心通孔高度大于铼底座高度，所述铼支撑杆下端连接在铼底座顶面中心，铼支撑杆竖直向上穿过第一氧化锆保温层中心通孔后伸入第二氧化锆保温层中心通孔内，且第一氧化锆保温层中心通孔孔径设计为大于铼支撑杆杆径，铼支撑杆上端在第二氧化锆保温层中心通孔内连接铼托盘底面中心，且铼支撑杆使铼托盘底面高度高于第一氧化锆保温层顶面高度，所述铼坩祸由铼托盘支撑，且铼坩祸外径与铼托盘外径一致并保持对齐，所述第二氧化锆保温层中心通孔孔径设计为大于铼坩祸外径，第二氧化锆保温层顶部高度设计为大于由铼支架支撑的铼坩祸顶部高度；第二氧化锆保温层上叠设有第三氧化锆保温层，第三氧化锆保温层与第二氧化锆保温层共中心轴，第三氧化锆保温层外径与第二氧化锆保温层外径一致，第三氧化锆保温层中心设有中心通孔，且第三氧化锆保温层中心通孔孔径与铼坩祸外径一致； 第二氧化锆保温层外还套有石英筒，石英筒与第二氧化锆保温层共中心轴，石英筒下端置于第一氧化锆保温层上，石英筒的内径大于第二氧化锆保温层外径，石英筒的外径小于或等于第一氧化锆保温层的外径，石英筒的高度高于第二氧化锆保温层的高度，使石英筒上端向上延伸至套在部分第三氧化锆保温层外； 石英筒外包围有加热线圈，加热线圈与石英筒共中心轴，加热线圈位置设计为使铼托盘、铼坩祸位于加热线圈内，且铼底座不在加热线圈中； 第三氧化锆保温层上叠设有第四氧化锆保温层，第四氧化锆保温层与第三氧化锆保温层共中心轴，第四氧化锆保温层外径与第三氧化锆保温层外径一致，第四氧化锆保温层中心设有中心通孔，且第四氧化锆保温层中心通孔孔径小于第二氧化铝底座中心通孔孔径；第四氧化锆保温层上盖合有氧化铝盖子，氧化铝盖子与第四氧化锆保温层共中心轴，氧化铝盖子外径与第四氧化锆保温层外径一致，氧化铝盖子中心设有中心通孔，且氧化铝盖子中心通孔孔径与第四氧化锆保温层中心通孔孔径一致。2.根据权利要求1所述的一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置，其特征在于:所述铼坩祸既充当容器，同时也是发热体。3.根据权利要求1所述的一种稀土倍半氧化物的提拉法晶体生长装置，其特征在于:所述加热线圈采用感应加热方式对铼坩祸、铼托盘加热。
【文档编号】C30B15/00GK105887197SQ201610302285
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】张庆礼, 付昌禄, 张德明, 孙贵花, 何晔, 殷绍唐
【申请人】中国科学院合肥物质科学研究院, 中国电子科技集团公司第二十六研究所