一种氮化铝晶体生长系统和方法.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CN109056071A(43)申请公布日2018.12.21(21)申请号201811253103.3(22)申请日2018.10.25(71)申请人深圳大学地址518060广东省深圳市南山区南海大道3688号(72)发明人田绪勇武红磊覃佐燕郑瑞生(74)专利代理机构深圳市恒申知识产权事务所(普通合伙)44312代理人袁文英(51)Int.Cl.C30B29/40(2006.01)C30B35/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种氮化铝晶体生长系统和方法(57)摘要本发明公开了一种氮化铝晶体生长系统和方法，氮化铝晶体生长系统包括：晶体生长炉和与其连接的电气控制柜；电气控制柜用于获取生长控制指令，将该指令发送给晶体生长炉；晶体生长炉用于接收生长控制指令，根据生长控制指令中的指示管理自身基于氮化铝材料生长氮化铝晶体的生长环境，基于该系统，可以通过对电气控制柜的控制，实现对晶体生长炉的控制，有效保证了工人的安全，还大大降低了氮化铝晶体生长过程中需要的人工操作，提升了氮化铝晶体生长的智能化和自动化，基于该智能化和自动化，氮化铝晶体的质量和生产效率得到了保证，并使得氮化铝晶体的生产过程可重复。CN109056071ACN109056071A权利要求书1/2页1.一种氮化铝晶体生长系统，其特征在于，包括：晶体生长炉和电气控制柜，所述晶体生长炉与所述电气控制柜电气连接；所述电气控制柜用于获取生长控制指令，将所述生长控制指令发送给所述晶体生长炉，所述生长控制指令用于控制所述晶体生长炉按照所述生长控制指令中的指示对生长氮化铝晶体的生长环境进行管理；所述晶体生长炉用于接收所述生长控制指令，根据所述生长控制指令中的指示管理自身基于氮化铝材料生长氮化铝晶体的生长环境。2.根据权利要求1所述的氮化铝晶体生长系统，其特征在于，还包括控制平台，所述控制平台具有与外部的智能终端以及所述电气控制柜通信的功能；所述氮化铝晶体生长系统对所述晶体生长炉具有现场控制和远程控制两种控制方式，在现场控制方式下，所述电气控制柜用于根据用户通过所述电气控制柜上的指令输入模块的输入生成生长控制指令；在远程控制方式下，外部的智能终端用于发送生长控制指令给所述控制平台，所述控制平台用于将所述生长控制指令转发给所述电气控制柜。3.根据权利要求2所述的氮化铝晶体生长系统，其特征在于，还包括预设传感器，所述预设传感器根据其采集的数据的类型设置在所述晶体生长炉的对应位置上，所述预设传感器具有与所述电气控制柜和所述控制平台通信的功能，用于在所述晶体生长炉生长氮化铝晶体的过程中，对所述晶体生长炉的状态信息进行采集，将采集的所述状态信息发送给所述电气控制柜和/或所述控制平台；所述电气控制柜用于在接收到所述状态信息后对所述状态信息进行展示；所述控制平台用于在接收到所述状态信息后将所述状态信息发送给所述智能终端，以使所述智能终端对所述状态信息进行展示。4.根据权利要求3所述的氮化铝晶体生长系统，其特征在于，所述氮化铝晶体生长系统还用于根据所述状态信息确定所述晶体生长炉的状态是否异常，并在所述晶体生长炉的状态异常的情况下，获取对当前异常情况的处理机制，并控制所述晶体生长炉启动所述处理机制，以恢复所述晶体生长炉的状态。5.根据权利要求4所述的氮化铝晶体生长系统，其特征在于，所述预设传感器包括检测所述晶体生长炉温度的钨铼热电偶和红外测温仪，检测所述晶体生长炉中气压值的压力传感器，以及分别检测所述晶体生长炉中冷却循环水的水温和水流速度的水温传感器和水流传感器；所述处理机制包括：在所述晶体生长炉的温度超过所述钨铼热电偶的最大测温值时，所述晶体生长炉弹出所述钨铼热电偶；在所述红外测温仪测得所述晶体生长炉内温度超过工作温度上限时，所述晶体生长炉降低加热功率；在所述晶体生长炉中的气压超过设定的气压上限时，启动机械泵和气动阀门抽取所述晶体生长炉内的气体，待所述气压降至设定的气压下限时停止抽取气体的操作；当所述晶体生长炉中冷却循环水的水温超过设定值时，根据所述水流传感器检测的流速信息增大冷却循环水的水流流速或切换到备用冷却循环水进行冷却；当所述晶体生长炉中的冷却循环水断流时，切换到备用冷却循环水进行冷却。6.根据权利要求2-5任一项所述的氮化铝晶体生长系统，其特征在于，所述电气控制柜与所述控制平台之间的连接方式为串行数据通信方式，采用的接口为TTL转RS232通信接口。2CN109056071A权利要求书2/2页7.根据权利要求2-5任一项所述的氮化铝晶体生长系统，其特征在于，所述控制平台为Arduino控制平台。8.根据权利要求7所述的氮化铝晶体生长系统，其特征在于，所述Arduino控制平台由控制主板和