一种坩埚升降器及晶体生长装置的制作方法

1.本实用新型涉及坩埚升降器技术领域，尤其涉及的是一种坩埚升降器及晶体生长装置。


背景技术：

2.随着晶体的不断生长，坩埚和加热装置是固定设置的，坩埚内熔体的液面一直处于缓慢下降状态，那么熔体的液面处的温度也是一直在变化，影响生长的晶体的质量。
3.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种坩埚升降器及晶体生长装置，旨在解决现有技术中晶体生长时熔体的液面处的温度不稳定的问题。
5.本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：
6.一种坩埚升降器，用于晶体生长，其中，包括：
7.坩埚，所述坩埚用于装载熔体；
8.加热装置，所述加热装置围绕所述坩埚设置；
9.升降装置，所述升降装置设置于所述坩埚的底部，并用于晶体生长过程中升降所述坩埚以使所述熔体的液面的位置与所述加热装置的位置相匹配；或所述升降装置设置于所述加热装置的底部，并用于晶体生长过程中升降所述加热装置以使所述熔体的液面的位置与所述加热装置的位置相匹配。
10.所述的坩埚升降器，其中，当所述升降装置设置于所述坩埚的底部时，所述升降装置包括：
11.基板；
12.升降组件，所述升降组件设置于所述基板；
13.支撑组件，所述支撑组件的两端分别与所述升降组件、所述坩埚连接。
14.所述的坩埚升降器，其中，所述支撑组件包括：
15.支撑盘，所述支撑盘与所述坩埚连接；
16.支撑杆，所述支撑杆与所述支撑盘连接，所述支撑杆内形成容纳空间；
17.冷却件，所述冷却件位于所述容纳空间内以冷却所述支撑杆。
18.所述的坩埚升降器，其中，所述冷却件采用水冷冷却件。
19.所述的坩埚升降器，其中，所述基板上设置有过孔，所述升降组件和所述坩埚分别位于所述基板的两侧；
20.所述支撑杆位于所述过孔内；
21.所述支撑杆外设置有密封波纹管，所述密封波纹管的两端分别与所述支撑杆、所述基板连接。
22.所述的坩埚升降器，其中，所述升降组件包括：
23.基座，所述基座设置于所述基板；
24.螺杆，所述螺杆与所述基座转动连接；
25.驱动件，所述驱动件设置于所述基座，所述驱动件与所述螺杆连接以驱动所述螺杆转动；
26.连接件，所述连接件设置于所述支撑组件，所述连接件与所述螺杆转动连接。
27.所述的坩埚升降器，其中，所述基座上设置有导轨；
28.所述连接件上设置有滑块，所述滑块与所述导轨滑动连接。
29.所述的坩埚升降器，其中，所述坩埚为铱坩埚或铱合金坩埚。
30.所述的坩埚升降器，其中，所述加热装置为感应线圈。
31.一种晶体生长装置，其中，包括：
32.如上述任意一项所述的坩埚升降器。
33.有益效果：本实用新型通过在坩埚的底部或加热装置的底部设置升降装置，通过升降装置可升降坩埚或加热装置，从而调整坩埚中熔体液面与加热装置的相对位置。随着晶体的生长，坩埚内熔体的液面会下降，通过升降装置升起坩埚或降下加热装置，可以使得坩埚内熔体的液面与加热装置的相对位置相匹配，从而确保熔体的液面处的温度稳定，以确保晶体稳定生长，提高晶体的质量。
附图说明
34.图1是本实用新型坩埚升降器的第一结构示意图。
35.图2是本实用新型坩埚升降器的剖面图。
36.图3是本实用新型坩埚升降器的第二结构示意图。
37.图4是本实用新型坩埚升降器的第三结构示意图。
38.图5是本实用新型坩埚升降器、坩埚以及加热装置的剖面图。
39.图6是本实用新型坩埚升降器的第四结构示意图。
40.图7是本实用新型坩埚升降器的第五结构示意图。
41.1、支撑杆；2、支撑盘；3、基板；4、升降导轨板；5、连接件；6、驱动件；7、升降联轴器；8、法兰；9、升降联轴器外套；10、丝杠螺母； 11、基座；12、螺杆；111、第一背部支撑板；112、第二背部支撑板；113、第一加强板；114、第二加强板；13、密封波纹管；14、滑块；15、导轨； 16、螺杆固定板；20、坩埚；30、加热装置。
具体实施方式
42.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
43.请同时参阅图1-图7，本实用新型提供了一种坩埚升降器的一些实施例。
44.具体的，如图5所示，坩埚升降器包括：坩埚20，所述坩埚20用于装载熔体；加热装置30，所述加热装置30围绕所述坩埚20设置；升降装置，所述升降装置设置于所述坩埚20的底部，并用于晶体生长过程中升降所述坩埚20以使所述熔体的液面的位置与所述加热装置
30的位置相匹配；或所述升降装置设置于所述加热装置30的底部，并用于晶体生长过程中升降所述加热装置30以使所述熔体的液面的位置与所述加热装置30的位置相匹配。
45.可以理解的是，升降装置是在晶体生长过程中进行升降，在坩埚内熔体的液面降低时，升降装置调整坩埚或加热装置的高度，使熔体的液面的位置与加热装置的位置相匹配。需要说明的时，这里的熔体的液面的位置与加热装置的位置相匹配是指熔体的液面的位置与加热装置的某一位置之间的偏差在预设范围内，从而确保熔体的液面的温度保持稳定。通常熔体的液面的位置与加热装置的位置保持不变时，熔体的液面的温度变化不大。
46.坩埚20用来提供晶体生长，坩埚20为耐高温材料制成，一般多为铱坩埚或铱合金坩埚。坩埚20包括坩埚盖和坩埚体，坩埚体的作用是放置粉料，并融化成熔体。为了明确坩埚内熔体液面的位置，可以在坩埚内设置液面刻度，从而方便升降坩埚或加热装置。
47.加热装置30围绕坩埚20设置，在一种较佳的实施方式中，即加热装置30以坩埚20为中心固定在坩埚20四周，在晶体生长环境中，加热装置 30环绕坩埚20对坩埚20进行加热，具体的，加热装置30可以采用电磁感应加热，通过感应线圈使坩埚20发热。
48.本技术以升降装置设置于坩埚20的底部为例进行说明。
49.在本实用新型实施例中，当所述升降装置设置于所述坩埚的底部时，升降装置用于升降坩埚20，具体的，升降装置设置与坩埚20的底部，在晶体生长过程中，坩埚20内熔体的液面会下降，通过升降装置调整坩埚20 位置，使得坩埚20内熔体的液面与加热装置30的相对位置相匹配，以使晶体适合生长，从而确保熔体的液面处的温度稳定，给晶体提供个良好的生长环境，以确保晶体稳定生长，提高晶体的质量。
50.如图2和图5所示，实现坩埚20升降的实现方式有多种，在一种较佳的实施方式中，所述升降装置包括：基板3；升降组件，所述升降组件设置于所述基板3；支撑组件，所述支撑组件的两端分别与所述升降组件、所述坩埚20连接。
51.如图1～图4所示，在本实施方式中，基板3围绕着支撑组件固定设置，升降组件与所述基板3固定连接，支撑组件为杆状，支撑组件的一端连接坩埚20底部(当然，当升降装置设置于所述加热装置的底部时，支撑组件的一端连接加热装置的底部)，另一端连接升降组件，在升降组件的驱动下，支撑组件可以带动坩埚20升起或降落。
52.在上述实施方式的基础上，如图1、图3、图5以及图6所示，所述支撑组件包括：
53.支撑盘2，所述支撑盘2与所述坩埚20连接(当然，当升降装置设置于所述加热装置的底部时，支撑盘2与加热装置连接)；支撑杆1，所述支撑杆1与所述支撑盘2连接，所述支撑杆1内形成容纳空间；冷却件，所述冷却件位于所述容纳空间内以冷却所述支撑杆1。
54.具体的，如图1～图4所示，在本实施方式中，支撑杆1为竖直设置，支撑杆1的顶端连接支撑盘2，该支撑盘2可以为圆盘或其他形状，支撑杆 1的底端连接升降组件，支撑杆1的内部为中空结构，用于放置冷却件，该冷却件可以调节支撑杆1的温度。
55.进一步的，所述冷却件可以采用水冷冷却件。
56.具体地，水冷冷却件是指采用水进行冷却的冷却件，例如，容纳空间内设置进水管，且容纳空间的开口处连接有出水管，进水管可以通入水，进水管的水可以进入到容纳空间内，容纳空间内的水通过出水管排出容纳空间，从而实现对支撑组件进行冷却。
57.在一种较佳的实施方式中，如图2和图5所示，所述基板3上设置有过孔，所述升降组件和所述坩埚20分别位于所述基板3的两侧；所述支撑杆1位于所述过孔内；所述支撑杆1
外设置有密封波纹管，所述密封波纹管的两端分别与所述支撑杆1、所述基板3连接。
58.具体的，在本实施方式中，所述基板3的中部设有过孔，所述升降组件位于所述基板3的下端，所述坩埚20位于所述基板3的上端，所述支撑杆1穿过所述过孔连接到坩埚20的底部，在支撑杆1的外部还设有密封波纹管，密封波纹管的一端与支撑杆1紧密贴合连接，所述密封波纹管的另一端连接到基板3上的过孔。
59.进一步的，如图4和图5所示，为了更好的固定密封波纹管，在支撑杆1的中部还设有波纹管的法兰8，该波纹管的法兰8可以固定设置在支撑杆1上，其数量可以设置为一个或多个，所述波纹管的一端与所述波纹管的法兰8固定连接，所述波纹管的另一端连接到基板3上的过孔。
60.在一种较佳的实现方式中，如图5-图7所示，所述升降组件包括：基座11，所述基座11设置于所述基板3；螺杆12，所述螺杆12与所述基座 11转动连接；驱动件6，所述驱动件6设置于所述基座11，所述驱动件6 与所述螺杆12连接以驱动所述螺杆12转动；连接件5，所述连接件5设置于所述支撑组件，所述连接件5与所述螺杆12转动连接。
61.具体的，基座11设置于所述基板3的下端，所述基座11可以与所述基板3可拆卸连接，所述螺杆12与所述支撑杆1平行设置，所述螺杆12 至少为一个或多个，在本实施方式中，所述螺杆12为一个，所述螺杆12 设置在所述基座11内，螺杆12与所述基座11转动连接，连接件5设于所述支撑组件上，连接件5用于连接螺杆12和支撑组件，在一种较佳的实施方式中，所述螺杆12为丝杠螺杆，所述丝杠螺杆通过配套的丝杠螺母10 固定在连接件5上。
62.如图1～图4所示，驱动件6设置在基座11，驱动件6可以为升降减速电机，具体的，该升降减速电机可以设置在丝杠螺杆的下端，丝杠螺杆升降减速电机通过升降联轴器7连接，从而将驱动力从升降减速电机传递到丝杠螺杆，当升降减速电机驱动螺杆转动时，从而带动支撑杆1上升或者下降，即带动坩埚20上升或者下降。进一步的，所述升降联轴器7外还设有升降联轴器外套9，用于连接减速电机，增加升降装置的安全性。
63.在上述实施方式的基础上，如图7所示，所述基座11上设置有导轨；所述连接件5上设置有滑块14，所述滑块14与所述导轨滑动连接。
64.具体的，在本实施方式中，基座11上设置有导轨，所述导轨沿竖直方向设置，连接件5与螺杆组件的支撑杆1可拆卸固定连接，且连接件5上设有滑块14，所述滑块14与所述导轨相匹配，具体的，驱动件带动螺杆 12转动时，螺杆12的转动使得连接件5上的滑块14在导轨上上下移动，从而使得支撑杆1带动坩埚20上下移动。同时，在基座11靠近基板3的位置设有螺杆固定板16，螺杆固定板16与螺杆12转动连接。
65.进一步的，为了使得基座11更好的起到固定导轨15的效果，在所述基座11包括升降导轨板4，所述升降导轨板4与所述支撑杆1平行设置，所述升降导轨板4用于固定导轨15。同时，为了增强基座11的可靠性，所述升降导轨板4的背面还设有第一背部支撑板111和第二背部支撑板112，以及连接第一背部支撑板111和第二背部支撑板112的第一加强板113和第二加强板114，具体如图3所示。
66.第二方面，本实用新型提供了一种晶体生长装置，所述晶体生长装置包括如上述任一实施例中的坩埚升降装置。
67.本实用新型提供的晶体生长装置，因设置有上述任一技术方案中所述的坩埚升降装置，从而具有以上全部有益效果，在此不再赘述。
68.综上所述，本实用新型提供的坩埚升降器，包括：坩埚；加热装置，所述加热装置围绕所述坩埚设置；升降装置，所述升降装置设置于所述坩埚的底部，并用于晶体生长过程中升降所述坩埚以使所述熔体的液面的位置与所述加热装置的位置相匹配；或所述升降装置设置于所述加热装置的底部，并用于晶体生长过程中升降所述加热装置以使所述熔体的液面的位置与所述加热装置的位置相匹配。由于在坩埚的底部设置升降装置，通过升降装置可升降坩埚，从而调整坩埚与加热装置的相对位置。随着晶体的生长，坩埚内熔体的液面会下降，通过升降装置升起坩埚，可以使得坩埚内熔体的液面与加热装置的相对位置相匹配，从而确保熔体的液面处的温度稳定，以确保晶体稳定生长，提高晶体的质量。
69.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。