一种实现炉内温度场梯度分布的高压单晶炉炉体结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112064107A(43)申请公布日2020.12.11(21)申请号202010953798.7(22)申请日2020.09.11(71)申请人西北电子装备技术研究所（中国电子科技集团公司第二研究所）地址030024山西省太原市万柏林区和平南路115号(72)发明人张红梅唐宏波解永强徐海涛(74)专利代理机构山西华炬律师事务所14106代理人陈奇(51)Int.Cl.C30B11/04(2006.01)C30B29/48(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种实现炉内温度场梯度分布的高压单晶炉炉体结构(57)摘要本发明公开了一种实现炉内温度场梯度分布的高压单晶炉炉体结构，解决了如何完成炉内温度场梯度分布的技术问题。在下炉体内腔（18）中，设置有沿上下竖直方向的下保温筒（20），在上保温筒支撑支架（10）上设置有沿上下竖直方向设置的上保温筒（11），在上保温筒（11）的顶端设置有盖板（12），下保温筒（20）与上保温筒（11）的底端对接在一起，下炉体（1）的炉底板、下保温筒（20）、上保温筒（11）和盖板组成一个封闭的炉内温度场空间，在该封闭的炉内温度场空间内设置有金属均温筒（14）、防爆裂石英筒（15），在驱动轴（23）的顶端设置有石英坩埚支架（22）和石英坩埚（16），实现了大直径碲化汞晶体的生长。CN112064107ACN112064107A权利要求书1/1页1.一种实现炉内温度场梯度分布的高压单晶炉炉体结构，包括下炉体（1）和上炉体（3），上炉体（3）通过它的下端口错齿法兰盘（4）扣接在下炉体（1）的上端口错齿法兰盘（2）上，使上炉体内腔（9）与下炉体内腔（18）连通在一起，其特征在于，在下炉体（1）的炉底板中央处，设置有驱动轴伸出孔（24），在下炉体内腔（18）中，设置有沿上下竖直方向的下保温筒（20），在下保温筒（20）的内侧壁上设置有下保温筒加热电阻丝（21），驱动轴伸出孔（24）设置在下保温筒（20）中，在上端口错齿法兰盘（2）上设置有上保温筒支撑支架（10），在上保温筒支撑支架（10）上设置有沿上下竖直方向设置的上保温筒（11），在上保温筒（11）的内侧壁上设置有上保温筒加热电阻丝（13），在上保温筒（11）的顶端设置有盖板（12），下保温筒（20）与上保温筒（11）的底端对接在一起，下炉体（1）的炉底板、下保温筒（20）、上保温筒（11）和盖板组成一个封闭的炉内温度场空间，在该封闭的炉内温度场空间内设置有金属均温筒（14），在金属均温筒（14）内设置有防爆裂石英筒（15），驱动轴（23）从下向上穿过驱动轴伸出孔（24）后设置在防爆裂石英筒（15）中，在驱动轴（23）的顶端设置有石英坩埚支架（22），在石英坩埚支架（22）上设置有石英坩埚（16），在石英坩埚（16）中放置有装有碲化汞粉末状材料的密闭石英管（17）；在密闭的连通在一起的炉体内腔（9）与下炉体内腔（18）中充满有氩气；上保温筒（11）内的温度为摄氏720-1000度，下保温筒（20）内的温度为摄氏500-700度。2.根据权利要求1所述的一种实现炉内温度场梯度分布的高压单晶炉炉体结构，其特征在于，在上保温筒（11）的内侧壁上设置的上保温筒加热电阻丝（13）为三段分段分别控制的加热电阻丝，在下保温筒（20）的内侧壁上设置的下保温筒加热电阻丝（21）为二段分段分别控制的加热电阻丝，在防爆裂石英筒（15）内，从上到下，形成有温度从高到低的五段梯度分布温度场，在每段温度场的中央处均设置有温度传感器，温度最低的温度场内的温度为摄氏500度，温度最高的温度场内的温度为摄氏1000度。3.根据权利要求2所述的一种实现炉内温度场梯度分布的高压单晶炉炉体结构，其特征在于，在下炉体（1）上分别设置有抽真空口（30）、充氩气口（31）和炉腔内温度传感器连接座（32），在上端口错齿法兰盘（2）上设置有加热电阻丝电极引出线（29）。2CN112064107A说明书1/6页一种实现炉内温度场梯度分布的高压单晶炉炉体结构技术领域[0001]本发明涉及一种真空高压单晶炉，特别涉及一种可稳定地构建起炉腔内温度梯度场的真空高压单晶炉的炉体结构。背景技术[0002]碲化汞是一种半导体材料，拥有优异的热电性能和负热膨胀系数，可以用于制作红外探测器；碲化汞晶体是采用区域熔炼的布里奇曼法制备的，所谓的布里奇曼法是：将碲化汞粉末状材料装在封闭的圆柱形石英管中，将石英管放置到坩埚中，坩埚放置于单晶炉中，在单晶炉中，设置有从高到低的具有一定温度梯度的加热场，炉中高温区域的温度，需要控制在略高于碲化汞粉末状材料熔点附近，石英管中的碲化汞粉末状材料，在高温区域开始熔解，并保持一段时间，随着