多重蓝宝石单晶生长装置及生长方法.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CN109898136A(43)申请公布日2019.06.18(21)申请号201910264838.4(22)申请日2019.04.03(71)申请人贝民贤地址215000江苏省苏州市平江区韩家巷3号(72)发明人徐洙滢崔钟健朴南奎许华平刘少晗裴悠松李钟海贝民贤(51)Int.Cl.C30B29/20(2006.01)C30B11/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称多重蓝宝石单晶生长装置及生长方法(57)摘要本发明涉及到多重蓝宝石单晶生长装置及生长方法，具体讲，为实现多个晶体同时生长，将布置多只坩埚的生长炉内部温度保持均匀，并为生产优质结晶而使用多重分体发热体的温度传感器，并有效布置温度调节器及电力控制装置的有关蓝宝石单晶生长装置及利用此装置的多个蓝宝石单晶生长方法。根据本发明的蓝宝石单晶生长装置，多只坩埚位于多重分体发热体内，灵活控制向各发热体施加的电力以确保炉内温度的均匀性，不仅在坩埚内，各坩埚之间的温度也可保持均匀，其质量均匀优秀，可同时生长多个具有均匀形状的晶体，相比以往的方法可以大量节约成本。CN109898136ACN109898136A权利要求书1/2页1.一种多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，包括：为保证加热后的内部温度上升至蓝宝石原料的高纯度氧化铝的熔融温度以上，从周围被保温体隔热的生长炉；位于所述生长炉内部，且所述蓝宝石原料被熔融的同时从籽晶生长单晶的多只坩埚；用于熔融所述蓝宝石原料而在所述坩埚外部安装的多重分体发热体；以及，为防止所述籽晶完全熔融而形成上下温度梯度，在所述坩埚的底部安装的冷却机构；在上述蓝宝石单晶生长装置中，为保证所述生长炉内部精确温度控制和保持单一方向长形所述生长炉内部温度均匀，在布置多重分体所述发热体后，使用单一温度传感器及温度调节器，并与多重分体所述发热体一对一对应的电力控制装置连接后进行控制。2.根据权利要求1所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，所述温度传感器为高温计，其末端采用封堵形状的管子进行温度测定。3.根据权利要求1所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，所述发热体的长度为5-50㎝。4.根据权利要求1所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，所述发热体靠近所述保温体内侧壁布置，还具有各自向单一电极连接的多重侧部发热体及从所述侧部发热体上部进行连接的连接发热体。5.根据权利要求1所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，所述生长炉的两端还安装有一对辅助发热体，以及为控制向所述辅助发热体供电而使用的电力控制装置。6.根据权利要求5所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，还具有用于单独执行温度调节的温度控制系统。7.根据权利要求1所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，为将从单一所述温度调节器输出的信息向与所述发热体一对一对应后提供电力的多重所述电力控制装置输入，还设置有以多重输出转换方式设计制作的信号分配器。8.根据权利要求1所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，还包括伸入所述坩埚内用于测定原料被熔融的高度或被生长的单晶高度的测高装置。9.根据权利要求1所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，所述坩埚的形状为四角形，由设置在所述坩埚外部的所述加固体支撑所述坩埚并在高温下抑制所述坩埚的变形。10.根据权利要求9所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，所述加固体设置为与所述坩埚一致的四角形。11.根据权利要求9所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，所述加固体包括可组装与拆卸的底部与4个侧板。12.根据权利要求9所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，所述加固体的材质为高熔点陶瓷、钨或石墨。13.根据权利要求9所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，所述坩埚和加固体之间为保持间隙，使用单独板材或针将接触面最小化，以抑制反应。14.根据权利要求13所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，在所述坩埚和加固体之间插入的板材或针材质为由钨或钼或其合金。15.根据权利要求13所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，在所述坩埚和加固体之间插入的板材或针，在加固体加工凹槽后插入，以便安装容易。2CN109898136A权利要求书2/2页16.根据权利要求13所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，在所述坩埚和加固体之间插入的板材或针材质为由钨或钼或其合金，板材为一张或多张。17.根据权利要求16所述的多重蓝宝石单晶生长装置，其特征在于，多张重叠板材的材质分别为钨或钼或其合金的一种或多种重叠。18.一种基于权利要求8的多重蓝宝石单晶生长方法，其特征在于，包括在多只坩埚保持均匀温度的同时，使蓝宝石原料得到熔融的阶段，以及结晶从籽晶得到生长的阶段。19.根