专利名称：晶体退火装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可用于晶体生长过程中，取代铂(Pt)装置退火的晶体退火装置，它包括退火载体2、晶块3、多晶粉料4及垫料5。
晶体通常是采用提拉法从熔体中生长的，而提拉法生长的晶体由于熔点高，晶体往往具有较大的热应力，且晶体直径越大热应力也越大。减少晶体热应力的方法是将晶体进行高温退火，使其具有良好的加工性能，这对大直径晶体尤为重要。通常使用的退火方法是将晶体置于填有同种材料组分的多晶粉料的铂(Pt)坩埚(如
图1所示)或铂(Pt)舟(如图2所示)中，根据不同晶体材料的温度特性以一定的升降温速度、保温时间为条件完成晶体退火的全过程。随着晶体材料用途的日益广泛、晶体产量的日趋扩大及生长大直径晶体的需要，采用上述退火装置不仅工艺复杂，产量低，且需购置并占用相当数量价格昂贵的铂(Pt)，严重影响企业的资金周转，大大增加生产成本。同时，因晶体生长过程中晶体生长(提拉)、退火、极化等工艺均需铂坩埚(舟)作载体，随着产量的日益增大，某一工序对铂载体的大量占用，势必影响晶体生长全过程生产的正常运转。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，从而提供一种可用于晶体生长过程中，取代铂载体所需的晶体退火装置。它通过晶块及多晶粉料、垫料，使晶体与耐高温的AL2O3材料构成的退火载体，形成良好的隔离，从而大大降低生长成本，且结构简单，操作方便适于大生产的工艺要求，使用该装置完成高温退火的晶体材料具有良好的加工性能。
本实用新型的设计目的可以通过下列结构实现它包括晶体1、退火载体2、晶块3及多晶粉料4、垫料5，其特征在于将所述的晶块3置于退火载体2中以隔离晶体1与退火载体2。
本实用新型的设计目的还可以通过下列措施实现所述的晶块3的熔点不低于晶体1的熔点。
本实用新型的设计目的还可以通过下列措施实现所述的晶块3的厚度为3～10(mm)使晶体1与垫料5之间形成良好的隔离。
本实用新型的设计目的还可以通过下列措施实现所述的置于晶体1与晶块3之间的多晶粉料4与晶体1的材料组分相同。
本实用新型的设计目的还可以通过下列措施实现所述的置于退火载体2与晶块3之间的垫料5由高温下不与载体2反应且不破坏晶体1的材料构成。
本实用新型的设计目的还可以通过下列措施实现所述的退火载体2由耐高温的AL2O3材料构成。
以3″铌酸锂(LN)晶体退火装置为例，结合附图图面说明，本实用新型的上述目的、特点和优点将更加显而易见。
图1为已知技术晶体生长过程中所用铂坩埚退火装置结构示意图。
图2为已知技术晶体生长过程中所用的铂舟退火装置结构示意图。
图3为本实用新型示意图。
图4为本实用新型示意图。
虽然本实用新型可根据使用的环境和要求有若干种实际的实施方案，而在本文中表示和说明的多种实施方案的基本实例是已经作出并经检测使用令人满意的。
为更好地理解本实用新型，现结合(附图)实施例作进一步详述。
图1、图2分别为已知技术晶体生长过程中所用铂坩埚和铂舟退火装置结构示意图，其中图2为卧式炉，退火载体2的形状取决于炉膛4。它利用铂材料高温下较好的稳定特性制成退火载体2，将晶体1置于盛有多晶粉料3的铂载体2中。由于铂材料价格极其昂贵(约10万元／Kg)且退火过程对铂材料的大量占用，不仅大大增加生产成本且严重影响晶体生长全过程生产的正常运转，使晶体产量受到很大限制。如图1或图2所示，若对3″铌酸锂(LN)晶体进行退火，每根晶体(重2Kg)占用一只铂坩埚(重0.3Kg)，以100℃／h升温至1160℃，保温时间12～15h，再以80℃／h降至室温，退火全过程所需时间40～45h。由此可见，大量价格昂贵的铂材料的投入和占用势必严重影响资金周转且大大增加生产成本，无法满足扩大晶体产量的需要。
图3、图4分别为本实用及新型结构示意图。从保证晶体的材料性能及高产量的生产成本考虑使用耐高温AL2O3材料制成适于不同炉膛结构的退火载体2，载体2中盛有足以保证高温下不与载体2反应且不破坏晶体1的垫料5，用比晶体1熔点高或相同的晶块3作隔离体覆盖垫料5。将晶体1置于晶块3上且不接触晶块3，由与晶体1材料组分相同的多晶粉料4使晶体1与晶块3之间形成良好的隔离状(如晶体1为LN单晶则需选用LN多晶粉料)。从而克服了载体2与晶体1在高温下的反应又避免了垫料5在高温下扩散破坏晶体1的可能。采用这种新的退火装置及方法，不仅大大降低成本，适于大批量生产，同时经该装置退火后的晶体其宏观质量及晶体材料的各项加工性能完全满足要求。
以LN晶体退火所用该实用新型载体特征为例<
>以生产1000Kg3″LN晶体退火所需载体的材料投资为例<
>所述和所示的本实用新型的优点可归纳列举如下1、使用耐高温低成本的AL2O3材料制成各种形式的退火载体2取代铂(Pt)装置不仅一次性投资少资金占用量小更适于晶体的大批量生产。
2、由于使用合适的材料形成晶体1与载体2之间的隔离层即晶块3、多晶粉料4及垫料5，既克服了载体2与晶体1在高温下的反应，又避免了垫料5在高温下扩散破坏晶体1的可能，从而保证了晶体材料的各项加工性能。
由于我们通过对晶体退火装置的创造性研制并使用了新的载体材料和新的结构方法，使晶体经该类装置退火后，各项指标均满足材料的加工要求，完全可取代铂装置退火且大大降低成本适于晶体材料的大批量生产。
对本领域的技术熟练人员而言，在领会了这里所公开的技术后，可能进行各种更改，但均不离开本实用新型的范围。
权利要求1.一种晶体退火装置，它包括晶体1、退火载体2、晶块3及多晶粉料4、垫料5，本实用新型的特征在于将所述的晶块3置于退火载体2中，以隔离晶体1与退火载体2。
2.根据权利要求1所述的晶体退火装置，其特征在于晶块3的熔点不低于晶体1的熔点。
3.根据权利要求1和2所述的晶体退火装置，其特征在于晶块3的厚度为3～10(mm)，使晶体1与垫料5之间形成良好的隔离。
4.根据权利要求1所述的晶体退火装置，其特征在于置于晶体1与晶块3之间的多晶粉料4与晶体1的材料组分相同。
5.根据权利要求1所述的晶体退火装置，其特征在于置于退火载体2与晶块3之间的垫料5由高温下不与载体2反应且不破坏晶体1的材料构成。
6.根据权利要求1所述的晶体退火装置，其特征在于退火载体2由耐高温Al2O3材料构成。
专利摘要本实用新型是一种可用于晶体生长过程中取代铂(Pt)装置退火的晶体退火装置。它由退火载体、多晶粉料、垫料及晶块构成。其特征是晶块置于退火载体中、以隔离晶体与退火载体。本实用新型具有结构简单、操作方便且高产量、低成本及晶体材料的良好加工性能等特点。由该装置退火的晶体与使用Pt装置退火的晶体性能相同，广泛适用于电视接收、移动通讯、无绳电话、电缆电视、卫星通讯及声光、光电等领域。
文档编号C30B33/00GK2151987SQ9224207
公开日1994年1月5日 申请日期1992年11月20日 优先权日1992年11月20日
发明者蒋国忠, 李世锋, 夏宗仁, 王致伟 申请人:国营第九九九厂