晶体生长用非等径鸟笼状发热体的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，属于晶体生长【技术领域】。它包括两个铜半环（1）和多组纵向钨杆（4），两个铜半环（1）与长晶炉相连接，多组纵向钨杆（4）固定在两个铜半环（1）上，固定在同一铜半环上的纵向钨杆（4）相互之间用横向钨杆（3）连接在一起，所述纵向钨杆（4）采用非等径结构形式。本发明可实现利用发热体不同部件发热量的不同改变热场温度梯度，形成所需的温度梯度，使之适合晶体生长，有效减少开裂、气泡和晶界等缺陷的产生，大幅提高蓝宝石的成品率和取材率，降低长晶成本。
【专利说明】晶体生长用非等径鸟笼状发热体
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种晶体生长用鸟笼状发热体。属于晶体生长【技术领域】。
【背景技术】
[0002]蓝宝石晶体由于具有优良的物理、机械、化学及化学透光性能，因而被广泛应用于整流罩、窗口材料等军工领域以及LED衬底材料和手机屏等民用领域，尤其是光学级大尺寸蓝宝石材料，由于其性能稳定、市场需求量大、综合利用率高等特点，成为近年国内外研究开发和产业化热点。
[0003]目前，蓝宝石晶体生长主要有提拉法、泡生法、温度梯度法、热交换法等，其中泡生法是世界上公认的、最适合规模化生产大尺寸、高质量LED衬底级蓝宝石晶体的生长技术。泡生法虽然可以制备重量达到30kg，甚至大于85kg的LED衬底级蓝宝石晶体，但是目前该方法所生长的晶体仍存在开裂、气泡和晶界等缺陷，导致蓝宝石生长成品率、取材率低，极大地限制了该方法的进一步推广应用。
[0004]开裂、气泡和晶界等缺陷的产生与热场温度梯度紧密相关，合适的温度梯度能大幅度地减少相关缺陷，提闻晶体成品率和取材率，降低长晶成本。目如相关企业和科研院所主要采用更改保温材料的材质、层数、间距等方法调整热场温度梯度，但仅可进行微调，效果不明显。而现有技术的鸟笼状发热体采用的是等直径钨杆，仅起到均匀加热的作用，无法有效形成所需的温度梯度。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述不足，提供一种改变热场温度梯度的晶体生长用鸟笼状发热体。
[0006]本发明的目的是这样实现的:一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，包括两个铜半环和多组纵向钨杆，两个铜半环与长晶炉相连接，多组纵向钨杆固定在两个铜半环上，固定在同一铜半环上的纵向钨杆相互之间用横向钨杆连接在一起，所述纵向钨杆采用非等径结构形式。
[0007]本发明晶体生长用非等径鸟笼状发热体，所述纵向钨杆的侧面钨杆和底部钨杆直径不相同。
[0008]本发明晶体生长用非等径鸟笼状发热体，所述纵向钨杆的侧面钨杆的直径<2为(3?10mm，底部钨杆的直径<2为3?10mm。
[0009]本发明晶体生长用非等径鸟笼状发热体，所述纵向钨杆的侧面上部钨杆、侧面下部钨杆和底部钨杆直径不相同。
[0010]本发明晶体生长用非等径鸟笼状发热体，所述纵向钨杆的侧面钨杆上部的直径0为3?10mm，侦愐下部钨杆的直径<2为3?10mm，底部钨杆的直径<2为3?10mm。
[0011]本发明设计了一种蓝宝石生长用非等径鸟笼状发热体，根据所需热场的温度梯度，在现有技术的鸟笼状发热体的基础上，通过调整发热体不同部件的加热钨杆的直径，采用非等径的形式。所采用的钨杆直径一般采用两种或三种不同直径，如改变侧面和底部钨杆直径等，来改变热场温度梯度。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
采用一种非等径鸟笼状发热体，利用发热体发热量的不同改变热场温度梯度，形成所需的温度梯度，使之适合晶体生长，有效减少开裂、气泡和晶界等缺陷的产生，大幅度提高蓝宝石的成品率和取材率，降低长晶成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为以往晶体生长用等径鸟笼状发热体的正面结构示意图。
[0014]图2为图1的俯视图。
[0015]图3为图1中纵向钨杆正面结构示意图。
[0016]图4为本发明晶体生长用非等径鸟笼状发热体的正面结构示意图。
[0017]图5为本发明所采用的纵向钨杆实例一正面结构示意图。
[0018]图6为本发明所采用的纵向钨杆实例二正面结构示意图。
[0019]图中附图标记:
铜半环I
钥螺栓2 横向鹤杆3 纵向鹤杆4。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0021]如图f 2所示，现有技术的鸟笼状发热体，两个铜半环I与长晶炉相连接，六组纵向钨杆4通过钥螺栓2固定在两个铜半环I上，固定在同一铜半环上的纵向钨杆4相互之间用横向钨杆3连接在一起，纵向钨杆4与横向钨杆3之间通过钨钥丝捆绑在一起。
[0022]如图3所示，现有技术的纵向钨杆，直径一致，钨杆仅起到发热均匀的目的。
[0023]如图4飞所示，图4为本发明晶体生长用非等径鸟笼状发热体的正面结构示意图。图5为本发明所采用的纵向钨杆实例一正面结构示意图。由图4飞可知，本发明所采用的纵向钨杆实例一，根据实际需要的温度梯度，设计不同的侧面钨杆和底部钨杆直径，如侧面钨杆的直径<2为5mm，底部钨杆的直径<2为8mm，通过改变侧面钨杆和底部钨杆的发热比例，达到调整温度梯度，减少缺陷的目的。
[0024]如图6所示，图6为本发明所采用的纵向钨杆实例二正面结构示意图。本发明所采用的纵向钨杆实例二，根据实际需要的温度梯度，设计不同的侧面上部钨杆、侧面下部钨杆和底部钨杆直径，如侧面上部钨杆的直径<2为8mm，侧面下部钨杆的直径<2为5mm，底部钨杆的直径<2为7mm，通过改变侧面上部、侧面下部和底部钨杆的发热比例，达到调整温度梯度，减少缺陷的目的。
[0025]以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，包括两个铜半环(I)和多组纵向钨杆(4)，两个铜半环(I)与长晶炉相连接，多组纵向钨杆(4)固定在两个铜半环(I)上，固定在同一铜半环上的纵向钨杆(4)相互之间用横向钨杆(3)连接在一起，其特征在于:所述纵向钨杆(4)采用非等径结构形式。
2.根据权利要求1所述的一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，其特征在于:所述纵向钨杆(4)的侧面钨杆和底部钨杆直径不相同。
3.根据权利要求2所述的一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，其特征在于:所述纵向钨杆(4)的侧面钨杆的直径0 (Dl)为:TlOmm，底部钨杆的直径0 (D2)为:TlOmm。
4.根据权利要求1所述的一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，其特征在于:所述纵向钨杆(4)的侧面上部钨杆、侧面下部钨杆和底部钨杆直径不相同。
5.根据权利要求4所述的一种晶体生长用非等径鸟笼状发热体，其特征在于:所述纵向钨杆(4)的侧面钨杆上部的直径0 (Dll)为:TlOmm)，侧面下部钨杆的直径C (D12)为3?10mm，底部钨杆的直径0 (D2)为:TlOmm。
【文档编号】C30B17/00GK104451876SQ201310416167
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】缪晓阳, 于民华, 郑伟, 惠泽 申请人:江苏双良新能源装备有限公司