一种能自动调整热场梯度的装置的制作方法

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1.本实用新型属于磷化铟晶体生长设备技术领域，具体涉及一种能自动调整热场梯度的装置。

背景技术：

2.磷化铟inp是极具战略性的重要半导体材料之一，在光通信、毫米波高频、低噪声、宽带微电子集成等领域具有重要的应用。
3.目前磷化铟单晶生长方法主要是vgf法(垂直梯度凝固法)和vb法(垂直布里奇曼法)。传统的vb法磷化铟单晶生长是将磷化铟原料与掺杂剂“硫”直接混合到一起装入氮化硼坩埚，然后进行晶体生长工艺，为磷化铟单晶衬底制备提供了重要原材料-掺硫磷化铟单晶材料s-inp。
4.坩埚中用于磷化铟晶体生长的发热体是固定安装在坩埚炉内，其不能根据工艺需求自动上下调节，使炉内热场梯度按长晶要求不能调整，灵活性差。

技术实现要素：

5.为解决现有技术的缺陷和不足问题；本实用新型的目的在于提供一种结构简单，设计合理、使用方便的能自动调整热场梯度的装置，它能对炉内发热体自动上下微动调节，使热场梯度按长晶生长要求能灵活调整，从而提升长晶速度的和晶体品质。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：它包括炉腔、炉上盖、炉下盖、传动腔、发热体、石英管、坩埚支架、发热体支架、支架导线轴、丝杆和螺母；所述炉腔的两端通过炉上盖和炉下盖组成密封的高压腔体，所述坩埚支架安装在高压腔体内，且坩埚支架与炉下盖保持固定连接，所述坩埚支架的外侧套接有石英管，所述石英管的外侧壁上安装有发热体，所述发热体支架安装在高压腔体内，且发热体支架滑动套接在坩埚支架上，所述石英管和发热体均与发热体支架保持固定连接，所述炉下盖的底部固定安装有传动腔，所述传动腔内转动安装有丝杆，所述丝杆上通过螺纹与螺母保持连接，所述支架导线轴穿插在炉下盖上，其上端与发热体支架保持固定连接，其下端与螺母保持固定连接。
7.作为优选，所述传动腔的底部固定安装有电机，所述电机通过磁力耦合器为丝杆输出旋转动力。
8.作为优选，所述发热体支架上安装有发热体电极接口，所述炉下盖上安装有电极外连接口，所述发热体电极接口与电极外连接口采用碳刷的连接形式进行导通。
9.作为优选，所述支架导线轴通过密封圈与炉下盖保持密封连接。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型通过支架导线轴的两端分别与发热体支架和螺母进行连接，再通过电机带动丝杆上的螺母上下移动，在支架导线轴的连动下，实现了对炉内发热体自动上下微动调节，使热场梯度按长晶生长要求能灵活调整，从而提升长晶速度的和晶体品质。
附图说明
11.为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
12.图1为本实用新型的结构示意图。
13.图中：炉腔1、炉上盖2、炉下盖3、传动腔4、发热体5、石英管6、坩埚支架7、发热体支架8、发热体电极接口9、电极外连接口10、支架导线轴11、丝杆12、螺母13、磁力耦合器14、电机15。
具体实施方式
14.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
15.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
16.如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包括炉腔1、炉上盖2、炉下盖3、传动腔4、发热体5、石英管6、坩埚支架7、发热体支架8、支架导线轴11、丝杆12和螺母13；所述炉腔1的两端通过炉上盖2和炉下盖3组成密封的高压腔体，所述坩埚支架7安装在高压腔体内，且坩埚支架7与炉下盖3保持固定连接，所述坩埚支架7的外侧套接有石英管6，所述石英管6的外侧壁上安装有发热体5，所述发热体支架8安装在高压腔体内，且发热体支架8滑动套接在坩埚支架7上，所述石英管6和发热体5均与发热体支架8保持固定连接，所述炉下盖3的底部固定安装有传动腔4，所述传动腔4内转动安装有丝杆12，所述丝杆12上通过螺纹与螺母13保持连接，所述支架导线轴11穿插在炉下盖3上，其上端与发热体支架8保持固定连接，其下端与螺母13保持固定连接。
17.进一步的，所述传动腔4的底部固定安装有电机15，所述电机15通过磁力耦合器14为丝杆12输出旋转动力，通过磁力耦合器14将分隔在高压和常压的两个工况下的扭矩传递，保证炉内压力的不泄露。
18.进一步的，所述发热体支架8上安装有发热体电极接口9，所述炉下盖3上安装有电极外连接口10，所述发热体电极接口9与电极外连接口10采用碳刷的连接形式在高压腔体进行导通电压、电流。
19.进一步的，所述支架导线轴11通过密封圈与炉下盖3保持密封连接。
20.本具体实施方式的工作原理为：首先，电机15根据工艺需求自动调节转速和时间，通过电机15带动丝杆12进行旋转，通过丝杆12与螺母13的配合，使螺母13沿着丝杆12实现上下移动，再通过支架导线轴11的联动，从而同步带动坩埚支架7上的发热体5和石英管6同步移动，实现了对炉内发热体自动上下微动调节，使热场梯度按长晶生长要求能灵活调整，从而提升长晶速度的和晶体品质。
21.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新
型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
22.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种能自动调整热场梯度的装置，其特征在于：它包含炉腔(1)、炉上盖(2)、炉下盖(3)、传动腔(4)、发热体(5)、石英管(6)、坩埚支架(7)、发热体支架(8)、支架导线轴(11)、丝杆(12)和螺母(13)；所述炉腔(1)的两端通过炉上盖(2)和炉下盖(3)组成密封的高压腔体，所述坩埚支架(7)安装在高压腔体内，且坩埚支架(7)与炉下盖(3)保持固定连接，所述坩埚支架(7)的外侧套接有石英管(6)，所述石英管(6)的外侧壁上安装有发热体(5)，所述发热体支架(8)安装在高压腔体内，且发热体支架(8)滑动套接在坩埚支架(7)上，所述石英管(6)和发热体(5)均与发热体支架(8)保持固定连接，所述炉下盖(3)的底部固定安装有传动腔(4)，所述传动腔(4)内转动安装有丝杆(12)，所述丝杆(12)上通过螺纹与螺母(13)保持连接，所述支架导线轴(11)穿插在炉下盖(3)上，其上端与发热体支架(8)保持固定连接，其下端与螺母(13)保持固定连接。2.根据权利要求1所述的一种能自动调整热场梯度的装置，其特征在于：所述传动腔(4)的底部固定安装有电机(15)，所述电机(15)通过磁力耦合器(14)为丝杆(12)输出旋转动力。3.根据权利要求1所述的一种能自动调整热场梯度的装置，其特征在于：所述发热体支架(8)上安装有发热体电极接口(9)，所述炉下盖(3)上安装有电极外连接口(10)，所述发热体电极接口(9)与电极外连接口(10)采用碳刷的连接形式进行导通。4.根据权利要求1所述的一种能自动调整热场梯度的装置，其特征在于：所述支架导线轴(11)通过密封圈与炉下盖(3)保持密封连接。

技术总结

本实用新型公开了一种能自动调整热场梯度的装置，它涉及磷化铟晶体生长设备技术领域；石英管的外侧壁上安装有发热体，所述发热体支架安装在高压腔体内，且发热体支架滑动套接在坩埚支架上，所述石英管和发热体均与发热体支架保持固定连接，所述炉下盖的底部固定安装有传动腔，所述传动腔内转动安装有丝杆，所述丝杆上通过螺纹与螺母保持连接，所述支架导线轴穿插在炉下盖上，其上端与发热体支架保持固定连接，其下端与螺母保持固定连接；它通过支架导线轴的两端分别与发热体支架和螺母进行连接，在支架导线轴的连动下，实现了对炉内发热体自动上下微动调节，使热场梯度按长晶生长要求能灵活调整，从而提升长晶速度的和晶体品质。品质。品质。