一种用于氟化物晶体生长的观察窗系统的制作方法

本技术涉及晶体生长观察设备，尤其是涉及一种用于氟化物晶体生长的观察窗系统。

背景技术：

1、炉体的观察窗系统是一种在单晶生长过程中用于观察晶体状态的装置，它通常由一个带有窗口的金属外壳、一个透镜以及一片或多片固定在外壳内部玻璃组成，在单晶生长过程中，晶体会随着炉内温度的变化不断生长，同时会受到机械振动、电磁场等多种因素的影响而产生各种形态的变化。通过观察窗，晶体的生长状态、结构、表面形貌、纯度和其他物理特性等方面的信息都可以得到监测，并及时采取相应的措施来保证单晶生长的稳定性和质量。

2、传统的观察窗采用硅酸盐玻璃或石英玻璃作为晶体生长的观察窗口，由于氟化物晶体的生长周期相对较长（约在10天以上），导致晶体生长过程中会有少量的氟化氢生成，少量的氟化氢气体与硅酸盐玻璃或石英玻璃反应造成玻璃的腐蚀，使得观察窗口模糊、变薄开裂，导致观察窗难以稳定工作，进一步地，受到炉内高温环境的影响（炉体内温度可达1300℃以上），也加剧了玻璃的腐蚀速度。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种更加稳定的用于氟化物晶体生长的观察窗系统。

2、本技术提供的一种用于氟化物晶体生长的观察窗系统采用如下的技术方案：

3、一种用于氟化物晶体生长的观察窗系统，包括筒体、观察镜片和防护镜片，所述筒体能够倾斜设置在炉体上并观察炉内情况，所述观察镜片和所述防护镜片均置于所述筒体内且所述观察镜片和所述防护镜片的外周均与所述筒体的内壁抵接，所述防护镜片相较于所述观察镜片更靠近炉体。

4、由于玻璃被腐蚀以后会产生四氟化硅和水，使得炉体的环境和原料都受到了污染，硅元素的进入会造成炉体中氟化物原料的污染，迫使晶体无法正常生长，进一步地，氟化物晶体还会与水反应生成氧化物，导致产品的透过率下降；

5、通过采用上述技术方案，防护镜片能够有效地阻挡炉体内的氟化氢腐蚀观察镜片，有利于保护观察镜片，提高观察镜片的稳定性，与此同时，也降低了氟化物与观察镜片反应后产生的氟化硅和水对炉内环境的污染，有利于保障生产出的晶体的质量。

6、可选的，所述防护镜片由氟化钙晶体制成。

7、通过采用上述技术方案，由于氟化钙本身不与氟化氢反应，由氟化钙晶体制成的防护镜片能够有效地阻挡氟化物晶体生长时产生的氟化氢气体，降低了氟化氢与观察镜片发生反应导致观察镜片被腐蚀而难以观察炉内情况的可能性，有利于提高观察镜片的稳定性和可靠性。

8、可选的，所述筒体内设置有支撑环，所述支撑环与所述筒体的内壁固定连接，所述支撑环的数量至少是两个，至少一个所述支撑环与所述观察镜片抵接，至少一个所述支撑环与所述防护镜片的底端抵接。

9、通过采用上述技术方案，使得观察镜片和防护镜片能够稳定地置于筒体内，降低了受到炉内高温以及气流的影响使得观察镜片和防护镜片从筒体内滑落的可能性，有利于保障观察镜片和防护镜片的正常运行。

10、可选的，所述防护镜片与相邻两个支撑环之间均设置有密封圈，所述观察镜片与一个相邻所述支撑环之间也设置有所述密封圈,所述密封圈用于密封所述观察镜片与所述筒体抵接的周边区域以及所述防护镜片与所述筒体抵接的周边区域。

11、通过采用上述技术方案，密封圈能够对防护镜片和观察镜片进行限位，降低防护镜片和观察镜片移动的可能性，使得观察镜片和防护镜片稳定运行，此外，防护镜片与筒体之间以及观察镜片与筒体之间也能够通过密封圈较好地密封，降低高温的状态下微量的氧气或水等气体进入炉体中，使得炉体中氧含量的增加而降低晶体的紫外透过率导致产品质量受到影响的可能性，

12、可选的，所述筒体外侧设置有输送管道，所述输送管道贯穿与所述观察镜片抵接的支撑环并与所述筒体连通。

13、通过采用上述技术方案，相关人员能够通过输送管道向观察镜片和防护镜片之间形成的空腔内注入惰性气体，以增加光的透过率，注入惰性气体也降低了由于炉内温度变化时观察镜片发生起雾的现象，提高了成像的清晰程度，有利于相关人员观察炉体内情况。

14、可选的，所述筒体上连接有潜望ccd，所述潜望ccd能够将炉体内影像显示在显示器上。

15、在氟化物晶体生长过程中，引晶工艺对晶体生长至关重要，当籽晶与熔体接近时，仅通过观察镜片难以判断籽晶是否与熔体是否接触，接触后熔体和籽晶浑然一体，更是无法辨别，通过采用上述技术方案，采用ccd成像系统，能够呈现更加清晰的观测效果，能够在晶体的引晶阶段通过 ccd观察籽晶与熔体接触的过程状态，以保障相关人员能够根据炉内情况及时作出反应，ccd能够将影像显示在显示器上也降低了相关人员需要持续在炉体旁观测，有利于降低相关人员的工作强度。

16、可选的，所述筒体上设置有遮光罩，所述遮光罩与所述筒体远离炉体的一端连接，所述潜望ccd嵌设在所述遮光罩上。

17、通过采用上述技术方案，遮光罩能够有效阻挡除了炉体内以外的光源入射至潜望ccd，降低了其他光源影响潜望ccd的成像效果，有利于保障成像的清晰度。

18、可选的，所述遮光罩内设置有衰减片，所述衰减片连接在所述潜望ccd靠近所述筒体的一端。

19、由于炉体内的温度较高使得光的强度比较大，以致于成像效果不够清晰，且对相关人员的双眼也产生了较大的伤害，通过采用上述技术方案，炉内光源入射至衰减片后强度进行了强度显著衰减，有利于清晰成像并降低炉内光源对相关人员的伤害。

20、可选的，所述观察镜片远离所述防护镜片的一侧连接有增透膜。

21、通过采用上述技术方案，通过增透膜，使得通过增透膜层两侧反射回去的光线发生干涉，从而相互抵消，减少或消除镜片光线反射，从而提升镜片的透光度，进而增强成像效果，有利于能加清楚地看到晶体生长的细节。

22、可选的，所述筒体的一端设置有挡板，所述挡板与炉体转动连接，所述挡板能够密封炉体位于所述筒体附近的周边区域。

23、通过采用上述技术方案，当炉体开始工作时，相关人员可以转动挡板，以将炉体位于筒体的周边区域密封，以降低炉体内产生的氟化氢进入至观察窗系统腐蚀观察镜片的可能性，能够有效延长观察窗的使用寿命。

24、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

25、1.本技术中设置有防护镜片，且防护镜片由氟化钙晶体制成，由于氟化钙本身不与氟化氢反应，由氟化钙晶体制成的防护镜片能够有效地阻挡氟化物晶体生长时产生的氟化氢气体，降低了氟化氢与观察镜片发生反应导致观察镜片被腐蚀而难以观察炉内情况的可能性，有利于提高观察镜片的稳定性和可靠性，与此同时，也降低了氟化物与观察镜片反应后产生的氟化硅和水对炉内环境的污染，有利于保障生产出的晶体的质量。

26、2.本技术中的筒体内设置有密封圈，防护镜片与筒体之间以及观察镜片与筒体之间能够通过密封圈较好地密封，降低高温的状态下微量的氧气或水等气体进入炉体中，使得炉体中氧含量的增加而降低晶体的紫外透过率导致产品质量受到影响的可能性，进一步地，相关人员能够通过输送管道向观察镜片和防护镜片之间形成的空腔内注入惰性气体，以增加光的透过率，注入惰性气体也降低了由于炉内温度变化时观察镜片发生起雾的现象，提高了成像的清晰程度，有利于相关人员观察炉体内情况。

27、3.本技术中设置有潜望ccd并在潜望ccd上连接有衰减片，能够在晶体的引晶阶段通过潜望ccd观察籽晶与熔体接触的过程状态，以保障相关人员能够根据炉内情况及时作出反应，以保证引晶的正常稳定的进行，从而提高了晶体的生长质量。