一种热交换法蓝宝石晶体生长加热器
技术领域
本实用新型涉及蓝宝石晶体生长技术领域，是一种热交换法蓝宝石晶体生长加热器。
背景技术
蓝宝石晶体作为当前半导体照明行业的关键部件，是蓝光和白光LED的重要衬底材料，其高质量的生长制备是行业发展的基础。蓝宝石单晶生长时合适的温场设计，是实现高品质蓝宝石生长的前提。温场中温度梯度的合理控制是其设计的关键，直接影响着生长工艺，决定晶体内在缺陷的多少。
蓝宝石生长方法包括了泡生法、热交换法、导模法、提拉法、坩埚下降法等。其中，热交换法是实现蓝宝石大面积生长（直径可超过300mm）的主要方法。作为温场设计、温度梯度调节的关键一环的加热器，目前在热交换法中采用的是上下宽度一致的矩形结构。这种一致结构加热器使得炉内温场的温度梯度来源限于热量自身对流或辐射，纵向温度梯度较小，可能造成晶体生长时（尤其是结晶的后期阶段）固液界面附近的杂质不易排除，并引入诸如晶界等缺陷，这对蓝宝石晶体光学质量的提高形成限制。
发明内容
本实用新型的目的在于针对目前热交换法中加热器对温场调节的局限，提供一种可增加炉内纵向温度梯度的热交换法蓝宝石晶体生长加热器。
本实用新型的技术解决方案如下：
一种热交换法蓝宝石晶体生长加热器，其特征在于：由六个对称分布于圆周的加热瓣组成，每隔一个加热瓣的上部打通一圆孔，实现三相交流电电极的导入及负载的三角形接法。每个加热瓣的构造均采用上窄下宽的梯形设计，梯度倾斜角范围：0°至30°。
所述的加热器采用高纯（纯度≥99.99%）等静压石墨材料制成。
本实用新型的技术效果是：通过六个加热瓣的圆周对称分布实现蓝宝石晶体生长温场径向温度梯度的分布均匀；通过加热器上窄下宽的梯形设计结构，实现加热器上部电阻增大、发热量上升，提高炉内上下部的温度差，从而加大温场纵向温度梯度；梯形倾斜角范围设计为0°至30°，可控制加热器上部发热量上升的幅度，避免温场上部温度过高出现晶体生长坩埚熔化等情况。该加热器整体实现了纵向温度梯度的适度提高，利于抑制热交换法蓝宝石晶体生长时相关缺陷的出现，提高晶体品质和良率。
附图说明
图1是一种热交换法蓝宝石晶体生长加热器的主视图。
图2是一种热交换法蓝宝石晶体生长加热器的俯视图。
图3是一种热交换法蓝宝石晶体生长加热器的剖视图。
附图标记说明：1.梯形加热瓣；2.电极导入圆孔。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型公开了一种热交换法蓝宝石晶体生长加热器，由六个对称分布于圆周的加热瓣（1）组成，每隔一个加热瓣的上部打通一圆孔（2），实现对三相交流电极的导入及负载的三角形接法；每个加热瓣的构造均采用上窄下宽的梯形设计，梯度倾斜角范围为0°至30°。上述热交换法蓝宝石晶体生长加热器采用高纯（纯度≥99.99%）等静压石墨材料制成。
一种热交换法蓝宝石晶体生长加热器的应用过程如下：对热交换法蓝宝石晶体生长进行装炉，安装本实用新型加热器、保温罩等；对原料进行升温形成熔体并适当过热熔体；降低温度实现对籽晶的接种；设定合适的温度控制、功率控制、炉膛真空度、热交换器He气流量等参数，实现熔体的完全结晶；设置降温速率曲线，实现晶体的原位退火及冷却，完成高品质、低缺陷率热交换法蓝宝石晶体的生长制备。
上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案（例如改变加热器瓣数等）均属于本实用新型的保护范围。
