新型单晶体生长炉的制作方法

本实用新型属于单晶体生长炉技术领域，具体涉及新型单晶体生长炉。

背景技术：

单晶体生长炉是通过直拉法生产单晶体的制造设备，主要由主机、加热电源和计算机控制系统三大部分组成，在直拉法生长单晶体的过程中，单晶体生长的成功与否以及质量的高低是由热场的温度分布决定的，温度分布合适的热场，不仅单晶体生长顺利,而且品质较高；如果热场的温度分布不是很合理，生长单晶体的过程中容易产生各种缺陷，影响质量，情况严重的出现变晶现象生长不出来单晶体。

现有的单晶体生长炉在使用过程中存在一些缺陷，例如生长炉内部的惰性气体流速不均匀，影响单晶体的生长，以及生长炉上的热量利用率较低。

在专利号是CN203653745U的中国专利中，提到了一种提拉法晶体生长炉，包括有内部中空形成炉腔的炉体以及位于炉腔中心的坩埚，本新型可以有效控制炉腔中流动传热的热效应，在晶体周围组织较好的温度环境，同时使得晶体生长过程中固液界面处在较好的温度梯度，该新型的炉腔结构能够减小晶体生长过程中位错或者破裂的产生，但是该新型上没有设置热量回收利用装置，不能重复利用由出气口排出的气体的热量，以及没有设置挡板，内部气体流速不均匀，容易影响到单晶体的质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供新型单晶体生长炉，以解决上述背景技术中提出的生长炉内部的惰性气体流速不均匀，影响单晶体的生长，以及生长炉上的热量利用率较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：新型单晶体生长炉，包括保温筒，所述保温筒的内部设置有石墨托，且保温筒一侧设置有支撑立柱，所述保温筒通过铰链固定连接有筒门，所述石墨托的内部设置有生长室，所述生长室的一侧设置有观察孔，另一侧设置有抽真空口，所述生长室的上下两侧对称设置有隔热塞，所述生长室内部靠近观察孔的一侧位置处安装有ZM100激光扫描测径仪，所述隔热塞的中间位置处设置有籽晶，所述籽晶通过连接轴转动连接有转动气缸，所述转动气缸的上方设置有伸缩杆，所述伸缩杆的上方设置有液压缸，所述液压缸的上方设置有固定台，且液压缸通过液压油管连接有液压泵，所述液压泵的一侧安装有液压油箱，所述生长室的上方通过进气管连接有热量回收室，所述热量回收室上远离保温筒的一侧安装有惰性气体进口；所述出气管的内部对称设置有挡板，所述生长室内部靠近籽晶的下方位置处设置有培养基，所述培养基的下方设置有坩埚，所述坩埚的底部设置有热电偶，所述热电偶的下方通过转轴转动连接有伺服电机，所述石墨托内部靠近坩埚的两侧位置处对称安装有隔热元件，所述保温筒一侧靠近支撑立柱的下方位置处设置有机身底座，所述机身底座上方靠近支撑立柱的一侧安装有KS02Y控制器，所述风机、伺服电机、热电偶、ZM100激光扫描测径仪、转动气缸和液压泵均与KS02Y控制器电性连接。

作为改进，所述热量回收室的底部通过管道连接有风机，所述风机通过出气管与生长室底部连接。

作为改进，所述风机与保温筒通过斜支撑架固定连接。

作为改进，所述进气管和生长室的内部均设置有挡板。

作为改进，所述热量回收室的内部安装有过滤网。

作为改进，所述过滤网的数量为四个，且均匀设置在热量回收室的内部。

作为改进，所述液压油管与支撑立柱通过卡扣固定连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型设置了热量回收室，热量回收室一端通过进气管生长室上端连接，另一端通过风机和出气管与生长室底部连接，在热量回收室的内部安装有多个过滤网，可以充分过滤掉由出气管进入到热量回收室内部的杂质，过滤后的附带有热量的气体再由进气管进入到生长室内部，实现了热量的回收利用。

(2)本实用新型在进气管、生长室和出气管的内部均匀设置有挡板，可以对通过进气管、生长室和出气管内部的气体进行减速，使内部气体可以均匀通过，防止气体流速不均匀影响到单晶体的生长质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的左视图；

图3为本实用新型的右视图；

图中：1-液压缸、2-支撑立柱、3-隔热塞、4-保温筒、5-抽真空口、6-进气管、7-培养基、8-惰性气体进口、9-过滤网、10-热量回收室、11-石墨托、12-风机、13-出气管、14-挡板、15-伺服电机、16-热电偶、17-坩埚、18-隔热元件、19-籽晶、20-观察孔、21-ZM100激光扫描测径仪、22-生长室、23-转动气缸、24-伸缩杆、25-固定台、26-液压油管、27-KS02Y控制器、28-机身底座、29-液压泵、30-液压油箱、31-筒门。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种新型单晶体生长炉，包括保温筒4，保温筒4的内部设置有石墨托11，且保温筒4一侧设置有支撑立柱2，保温筒4通过铰链固定连接有筒门31，石墨托11的内部设置有生长室22，生长室22的一侧设置有观察孔20，用于操作者观察生长室22内部单晶体的生产情况，另一侧设置有抽真空口5，用于抽取生长室22内部的空气，生长室22的上下两侧对称设置有隔热塞3，防止生长室22内部热量散出，生长室22内部靠近观察孔20的一侧位置处安装有ZM100激光扫描测径仪21，可以检测到内部单晶体的生长直径。

进一步地，所述隔热塞3的中间位置处设置有籽晶19，用于生长单晶体，籽晶19通过连接轴转动连接有转动气缸23，转动气缸23的上方设置有伸缩杆24，伸缩杆24的上方设置有液压缸1，液压缸1的上方设置有固定台25，且液压缸1通过液压油管26连接有液压泵29，液压泵29的一侧安装有液压油箱30，生长室22的上方通过进气管6连接有热量回收室10，便于储存热量进行再次利用。

本实施例中，所述热量回收室10上远离保温筒4的一侧安装有惰性气体进口8，且热量回收室10的内部安装有过滤网9，用于过滤气体中的杂质，热量回收室10的底部通过管道连接有风机12，风机12通过出气管13与生长室22底部连接；出气管13的内部对称设置有挡板14，使出气管13内部的气体可以均匀通过，生长室22内部靠近籽晶19的下方位置处设置有培养基7，培养基7的下方设置有坩埚17，坩埚17的底部设置有热电偶16，用于对坩埚17进行加热，热电偶16的下方通过转轴转动连接有伺服电机15，石墨托11内部靠近坩埚17的两侧位置处对称安装有隔热元件18，保温筒4一侧靠近支撑立柱2的下方位置处设置有机身底座28，机身底座28上方靠近支撑立柱2的一侧安装有KS02Y控制器27，用于控制本生长炉正常工作，风机12、伺服电机15、热电偶16、ZM100激光扫描测径仪21、转动气缸23和液压泵29均与KS02Y控制器27电性连接。

本实施例中，为了使进气管6和生长室22内部气体流速均匀，进气管6和生长室22的内部均设置有挡板14。

本实施例中，为了使风机12可以稳定固定，风机12与保温筒4通过斜支撑架固定连接。

本实施例中，为了使回流气体内部的杂质可以充分过滤，过滤网9优选设置有四个，且四个过滤网9均匀设置在热量回收室10的内部。

本实施例中，为了使液压油管26可以稳定固定，液压油管26与支撑立柱2通过卡扣固定连接。

本实用新型的工作原理及使用流程：该新型单晶体生长炉安装好过后，打开筒门31，将高纯度的多晶体原料放入到坩埚17内部，关闭筒门31，通过KS02Y控制器27使热电偶16正常工作，对坩埚17进行加热，使坩埚17内部的多晶体原料熔化，再对熔化后的溶液稍作降温，通过生长室22上方的隔热塞3将籽晶19插入到溶液的表面，同时将籽晶19通过连接轴与转动气缸23连接，待籽晶19与溶液熔和后，通过KS02Y控制器27使液压泵29工作，液压泵29工作带动液压缸1工作，通过伸缩杆24带动籽晶19慢慢上升，此时，晶体会在籽晶19的下方生长，通过ZM100激光扫描测径仪21可以检测到生长的单晶体的直径，生长完成后，打开筒门31拿出生长好的单晶体，在籽晶19生产过程中，通过热量回收室10上的惰性气体进口8向热量回收室10内充入惰性气体，惰性气体由进气管6进入到生长室22的内部，将生长过程中产生的杂质气体通过出气管13带入到热量回收室10内部，在进气管13、生长室22和出气管6的内部设置有挡板14，可以使惰性气体匀速通过，惰性气体通过热量回收室10内部的过滤网9过滤后，再由进气管6进入到生长室22内部进行循环利用，提高了热量的利用率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。