一种可精确调节温梯的装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种可精确调节温梯的装置，属于晶体生长领域。


背景技术：

2.所谓晶体生长是物质在特定的物理和化学条件下由气相、液相或固相形成晶体的过程。人类在数千年前就会晒盐和制糖。人工模仿天然矿物并首次合成成功的是刚玉宝石一法国化学家a。维尔纳叶约在1890年开始试验用氢氧焰熔融氧化铝粉末，以生长宝石，这个方法一直沿用至今，仍是生长轴承用宝石种装饰品宝石的主要方法。第二次世界大战后，由于天然水晶作为战略物资而引起人们的重视，科学家们又发明了水热法生长人工水晶。人们还在超高压下合成了金刚石，在高温条件下生长了成分复杂的云母等重要矿物，以补充天然矿物的不足。20世纪50年代，锗、硅单晶的生长成功，促进了半导体技术和电子工业的发展。20世纪60年代，由于研制出红宝石和钇铝石榴石单晶，为激光技术打下了牢固的基础。
3.现有技术的pvt张晶法，调节温梯一般用增加或减少坩埚的高度和调节感应圈的移动距离来确定合适的温梯，因而需要储备多种不同型号高度的坩埚和可以升降的感应圈，以便调节温梯，此方法调节精度慢还不精确，并且储备多种不同型号高度的坩埚加大生产成本，产生了不必要的资源浪费。
4.因此，亟需提出一种新型的可精确调节温梯的装置，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型研发目的是为了解决现有晶体生长过程中，调节温度梯度的方法精确度低，还需更换不同高度坩埚，工作量大，并且产生生产成本浪费的问题，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。
6.本实用新型的技术方案：
7.一种可精确调节温梯的装置，包括坩埚、内盖、上盖、籽晶托架、旋转安装装置、支撑环、锁紧螺母和密封压环，坩埚为顶部开口的圆筒状结构，坩埚内侧壁设置有一圈安装凸台，支撑环放置在安装凸台顶部；旋转安装装置至于坩埚内，其下端籽晶托架螺纹连接，籽晶至于籽晶托架上，籽晶托架上加工有生长通孔，旋转安装装置上端穿过支撑环并通过锁紧螺母与支撑环连接；内盖安装在坩埚顶部，上盖安装在内盖顶部，并且下端内侧壁与坩埚顶部外侧壁紧密贴合，内盖中心处加工有通孔，通孔内侧壁上安装有密封压环，内盖、上盖和锁紧螺母三者之间通过密封压环实现密封安装。
8.本实用新型为了解决籽晶可拆卸更换的问题，其技术方案为：
9.一种可精确调节温梯的装置，包括坩埚、内盖、上盖、籽晶托架、旋转安装装置、支撑环、锁紧螺母和密封压环，坩埚为顶部开口的圆筒状结构，坩埚内侧壁设置有一圈安装凸
台，支撑环放置在安装凸台顶部；旋转安装装置至于坩埚内，其下端籽晶托架螺纹连接，籽晶至于籽晶托架上，籽晶托架上加工有生长通孔，旋转安装装置上端穿过支撑环并通过锁紧螺母与支撑环连接；内盖安装在坩埚顶部，上盖安装在内盖顶部，并且下端内侧壁与坩埚顶部外侧壁紧密贴合，内盖中心处加工有通孔，通孔内侧壁上安装有密封压环，内盖、上盖和锁紧螺母三者之间通过密封压环实现密封安装。
10.优选的：所述旋转安装装置为底部开口的中空圆筒状结构，旋转安装装置底部设置有安装凸环，旋转安装装置的外侧壁和安装凸环的外侧壁均加工有与籽晶托架配合的外螺纹。
11.优选的：所述籽晶托架上加工有安装槽，安装槽内侧壁加工有与安装凸环配合的内螺纹，生长通孔与安装槽连通，并且安装槽的直径大于生长通孔的直径，籽晶置于安装槽底部。
12.本实用新型具有以下有益效果：
13.1.本实用新型的一种可精确调节温梯的装置，设计合理先进，结构紧凑，能耗低、无需更换坩埚就可实现温梯调节、大大提高了工作效率，易于集中管理和量产，同一设备可根据生产不同需要，对籽晶进行不同信号和高度的调节，生长4、6、8寸多种规格晶体；
14.2.本实用新型的一种可精确调节温梯的装置，结构简单、设计巧妙、拆装方便、成本低廉，适于推广使用。
附图说明
15.图1是一种可精确调节温梯的装置的结构示意图；
16.图2是旋转安装装置的结构示意图；
17.图3是籽晶托架的结构示意图；
18.图中1
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坩埚，2
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内盖，3
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上盖，4
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籽晶托架，5
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旋转安装装置，6
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支撑环，7
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锁紧螺母，8
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密封压环，9
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安装凸台，10
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籽晶，21
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通孔，41
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生长通孔，42
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安装槽，51
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安装凸环。
具体实施方式
19.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
20.本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。
21.具体实施方式一：结合图1
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图3说明本实施方式，本实施方式的一种可精确调节温梯的装置，包括坩埚1、内盖2、上盖3、籽晶托架4、旋转安装装置5、支撑环6、锁紧螺母7和密封压环8，坩埚1为顶部开口的圆筒状结构，坩埚1内侧壁设置有一圈安装凸台9，支撑环6放
置在安装凸台9顶部，旋转安装装置5一端通过螺纹配合安装有籽晶托架4，籽晶托架4顶部与旋转安装装置5底部之间放置有籽晶10，旋转安装装置5另一端穿过支撑环6与锁紧螺母7通过螺纹配合安装，锁紧螺母7底部与支撑环6顶部贴合安装，内盖2安装在坩埚1顶部，上盖3安装在内盖2顶部，并且下端内侧壁与坩埚1顶部外侧壁紧密贴合，内盖2中心处加工有通孔21，通孔21内侧壁上安装有密封压环8，密封压环8顶部与上盖3紧密贴合，密封压环8底部与锁紧螺母7紧密贴合，籽晶托架4上加工有生长通孔41，坩埚1内装有张晶粉料,根据张晶粉料的多少，通过旋转旋转安装装置5来调整底部籽晶托架4相对于张晶粉料上表面之间的距离，目的是获得最适合生长的温梯，通孔21是为了便于旋转调节旋转安装装置5，并且为旋转安装装置5的顶部留出足够的活动空间，内盖2和密封压环8保障了晶体生长的内部空间相对密封；
22.其使用方法为：将籽晶10放入籽晶托架4内，然后用旋转安装装置5通过螺纹旋入籽晶托架4内压紧籽晶10，使籽晶,10固定在籽晶托架4内。然后将支撑环6套入旋转安装装置5，用锁紧螺母7锁住旋转安装装置5，达到适宜生长的理论高度，在锁紧螺母7上方设置个密封压环8，主要作用是不仅可以传递上盖向下的预紧力，同时也能起到密封作用，最后盖上内盖2和上盖3，热场经过加热和测试后，根据实际情况，不断调整旋转安装装置5的高度，精确的找到所需的热场梯度。
23.具体实施方式二：结合图1
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图3说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种可精确调节温梯的装置，所述旋转安装装置5为底部开口的中空圆筒状结构，旋转安装装置5底部设置有安装凸环51，旋转安装装置5的外侧壁和安装凸环51的外侧壁均加工有外螺纹，旋转安装装置5中空的目的是减少自身重量的同时，给予晶体生长足够的空间，安装凸环51用于与籽晶托架4的螺纹配合安装。
24.具体实施方式三：结合图1
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图3说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种可精确调节温梯的装置，所述籽晶托架4上加工有安装槽42，安装槽42内侧壁加工有与安装凸环51配合的内螺纹，生长通孔41与安装槽42连通，并且安装槽42的直径大于生长通孔41的直径，籽晶10至于安装槽42底部，安装槽42的直径大于生长通孔41的直径目的是，便于籽晶10在安装槽42内卡装，避免籽晶10从生长通孔41中脱落脱落，生长通孔41便于籽晶10底部与坩埚1内部环境接触。
25.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
26.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
28.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
29.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
30.需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。
31.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。