一种用于管式单晶生长炉的观察窗.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CN105926031A(43)申请公布日2016.09.07(21)申请号201610405379.3(22)申请日2016.06.08(71)申请人中国工程物理研究院化工材料研究所地址621000四川省绵阳市绵山路64号申请人四川省新材料研究中心(72)发明人康彬袁泽锐唐明静张羽窦云巍陈莹方攀(74)专利代理机构四川省成都市天策商标专利事务所51213代理人刘兴亮(51)Int.Cl.C30B11/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于管式单晶生长炉的观察窗(57)摘要本发明公开了一种用于管式单晶生长炉的观察窗。它包括套筒，透明石英片，石英放大镜，卡筒和盖套；所述套筒内间隔设置多个透明石英片，所述套筒内最下面的透明石英片设置在套筒内的底部，所述相邻透明石英片之间设置卡筒；所述套筒内的顶部设置有石英放大镜，所述套筒内最上面的透明石英片与石英放大镜之间设置有卡筒；所述盖套设置在套筒的上方用以将石英放大镜和套筒内的内部元件封闭以防滑落。本发明的观察窗结构具有安装方便，拆卸容易的特点；由于空气的导热性很差，因此该观察窗的结构具有更好的保温效果，对炉内径向温场的影响也更小；本发明的观察窗在一定程度上可以起到对径向温场的调节作用，具有更大的操作空间。CN105926031ACN105926031A权利要求书1/1页1.一种用于管式单晶生长炉的观察窗，其特征在于它包括套筒(1)，透明石英片(2)，石英放大镜(3)，卡筒(4)和盖套(5)；所述套筒(1)内间隔设置多个透明石英片(2)，所述套筒(1)内最下面的透明石英片设置在套筒内的底部，所述相邻透明石英片(2)之间设置有卡筒(4)；所述套筒内的顶部设置有石英放大镜(3)，所述套筒(1)内最上面的透明石英片(2)与石英放大镜(3)之间设置有卡筒(4)；所述盖套(5)设置在套筒(1)的上方用以将石英放大镜和套筒内的内部元件封闭以防滑落。2.根据权利要求1所述的用于管式单晶生长炉的观察窗，其特征在于所述套筒(1)为底部带有内卡环(6)，顶部带有外卡环(7)的圆柱形筒；所述套筒的外径与管式单晶生长炉炉体壁面观察窗的内径一致；所述套筒的长度与管式单晶生长炉炉体保温材料的厚度相同。3.根据权利要求1所述的用于管式单晶生长炉的观察窗，其特征在于所述透明石英片(2)是厚度为1～2mm的圆形薄片，所述透明石英片(2)的直径与套筒(1)的内径相等。4.根据权利要求3所述的用于管式单晶生长炉的观察窗，其特征在于所述透明石英片(2)中的一个或多个表面进行镀金处理。5.根据权利要求2所述的用于管式单晶生长炉的观察窗，其特征在于所述卡筒(4)的外径与套筒(1)的内径相等，所述卡筒(4)的内径与套筒底部内卡环(6)的内径相同。6.根据权利要求1所述的用于管式单晶生长炉的观察窗，其特征在于所述石英放大镜(3)为用石英玻璃制备的凸透镜；所述石英放大镜(3)的直径与套筒(1)的内径相等。7.根据权利要求1所述的用于管式单晶生长炉的观察窗，其特征在于所述套筒(1)、卡筒(4)和盖套(5)均是采用异型保温材料制备而成。2CN105926031A说明书1/4页一种用于管式单晶生长炉的观察窗技术领域[0001]本发明涉及晶体生长的设备领域，具体设计一种用于管式单晶生长炉的观察窗。背景技术[0002]利用布里奇曼法(Bridgman)进行晶体生长是近年来人们在探索新型半导体晶体材料生长方法初期所广泛采用的方法。该方法通常采用水平或竖直式的具有稳定温场分布的管式生长炉作为生长装置，通过缓慢移动生长安瓿使其从高温区逐渐过渡到低温区的方式来实现熔体的结晶生长。该方法工艺简单，容易控制，对生长炉的要求也不是很高，通常情况下，自行设计的管式电阻炉只需满足晶体生长所需的温场要求，就可以用于布里奇曼法晶体生长；同时该方法采用的封闭安瓿系统，使晶体生长不容易受到外界环境的污染，有利于高品质晶体的生长。而且相对于其他单晶生长平台的搭建成本也比较低，因此一直受到科研工作者的广泛采用。[0003]传统的用于布里奇曼法单晶生长管式炉由于采用了不透明的电阻丝加热，同时采用了陶瓷炉管和保温棉作为炉体结构的组成部分，使得生长过程中无法直接观察到生长安瓿及其内部熔体的状态。生长过程中，坩埚在炉管内的移动会对管内的径向和轴向温场产生难以预知的影响，因此利用该方法在采用籽晶法生长晶体时，籽晶的熔接和界面的控制将会是一件非常困难的事。[0004]为了使生长过程可见，人们对传统的管式生长炉进行改进，拿掉了其中的陶瓷炉管和保温棉，改用内壁镀金的透明石英管作为炉壳材料。这样既可以起到保温的作用，又能很好地观察到生长安瓿。但镀金石英炉壳的生产技术难度大，目前只有美国