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二手长晶炉回收 长晶炉进气结构及长晶炉的制作方法

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1.本发明涉及晶体生长设备领域,具体地涉及一种长晶炉进气结构及长晶炉。
背景技术:
2.长晶炉是用于人工合成晶体的设备。在利用长晶炉获取碳化硅晶体时,首先需要将高纯碳化硅粉料置于密闭的石墨坩埚中,而后将密闭的石墨坩埚放入长晶炉的腔体内,利用真空泵对腔体抽取真空后向腔体内通入定量惰性气体,然后通过感应线圈实现石墨坩埚的感应加热以合成碳化硅晶体,同时炉体上设有石英玻璃制成的测温窗口,以通过红外测温仪获取腔体内的温度并根据温度调节加热功率。而在晶体合成的过程中,腔体内的气氛中会生成有一定量的挥发物,挥发物凝结在测温窗口表面会影响红外测温仪获取腔内温度的准确性,进而影响加热温度的准确性。目前是通过定期更换石英玻璃或者磨抛石英玻璃以保证测温窗口的洁净,但是这种方式会导致石英玻璃的损耗较大,成本较高,且更换及磨抛石英玻璃还会造成人力资源的消耗。
技术实现要素:
3.本发明的目的是为了克服现有技术存在的通过更换或磨抛石英玻璃以保证测温窗口的洁净而导致的成本较高以及人力消耗的问题,提供一种长晶炉进气结构及长晶炉。
4.为了实现上述目的,本发明一方面提供一种长晶炉进气结构,包括:
5.炉体,所述炉体设有具有开口的反应腔体;和
6.端盖,所述端盖用于封闭所述开口,所述端盖设有测温通道,所述测温通道的一端与所述反应腔体连通,另一端设有测温窗,所述测温通道的通道壁设有用于向所述测温通道内部通入吹扫气的第二进气口。
7.优选地,所述测温通道的所述另一端在所述端盖上形成通道口,所述端盖上设有环绕所述通道口的密封圈,所述测温窗设置在所述密封圈上并封闭所述通道口。
8.优选地,所述测温通道内设有沿其横向设置的滤网,所述滤网位于所述第二进气口与所述反应腔体之间。
9.优选地,所述测温通道的内周壁上设有沿其周向的环形安装槽,所述滤网嵌设在所述安装槽内。
10.优选地,所述滤网为环形结构,环形结构形成的中孔用于红外测温线通过。
11.优选地,所述滤网的网孔直径为0.3mm-0.5mm,所述中孔的直径为7mm-9mm。
12.优选地,所述炉体的炉壁上设有用于向所述反应腔体内通入气体的**进气口,所述反应腔体的开口处设有环绕所述开口的环形气室,所述环形气室与所述**进气口连通,且所述环形气室设有沿所述开口的周向均匀排布的多个第三进气口。
13.优选地,所述炉体包括炉本体和设置在所述炉本体上的法兰,所述法兰的内孔为所述反应腔体的开口,所述法兰内部设有所述环形气室,且所述法兰的外周壁设有所述**进气口,所述法兰的内周壁设有绕所述开口轴向均匀排布的多个所述第三进气口。
14.优选地,所述长晶炉进气结构还包括连接所述**进气口的**进气管、连接所述第二进气口的第二进气管、以及连接所述**进气管和所述第二进气管的总进气管,所述总进气管和所述第二进气管上均设有调节阀。
15.发明另一方面提供一种长晶炉,包括以上所述的长晶炉进气结构。
16.通过上述技术方案,在端盖的测温通道设置用于向测温通道内部通入吹扫气的第二进气口,第二进气口的进气从测温通道进入反应腔体,在流动过程中能够将已经进入测温通道的挥发物吹回至反应腔体内,并同时能够阻挡反应腔体内的挥发物进入测温通道,从而避免挥发物凝结在测温窗上,保证测温窗的洁净程度。
附图说明
17.图1是本发明中长晶炉进气结构的一种实施方式的结构示意图。
18.附图标记说明
19.1.炉体;2.反应腔体;3.**进气口;4.端盖;5.测温通道;6.测温窗;7.第二进气口;8.密封圈;9.滤网;10.环形气室;11.第三进气口;12.炉本体;13.法兰;14.**进气管;15.第二进气管;16.总进气管;17.调节阀。
具体实施方式
20.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
21.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“**”、“第二”、“第三”仅用于区分,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.本发明一方面提供一种长晶炉进气结构,包括炉体1和端盖4,所述炉体1设有具有开口的反应腔体2,所述端盖4用于封闭所述开口,所述端盖4设有测温通道5,所述测温通道5的一端与所述反应腔体2连通,另一端设有测温窗6,所述测温通道5的通道壁设有用于向所述测温通道5内部通入吹扫气的第二进气口7。
23.通过上述技术方案,在端盖4的测温通道5设置用于向测温通道5内部通入吹扫气的第二进气口7,第二进气口7的进气从测温通道5进入反应腔体2,在流动过程中能够将已经进入测温通道5的挥发物吹回至反应腔体2内,并同时能够阻挡反应腔体2内的挥发物进入测温通道5,从而避免挥发物凝结在测温窗6上,保证测温窗6的洁净程度。
24.本发明对测温窗6的安装结构不做限定,优选的,如图1所示的实施方式中,所述测温通道5的所述另一端在所述端盖4上形成通道口,所述端盖4上设有环绕所述通道口的密封圈8,所述测温窗6设置在所述密封圈8上并封闭所述通道口,同时通过卡箍将测温窗6固定在端盖4上,测温窗6优选为石英玻璃制成的片状结构。当然,在其他实施方式中,测温窗6也可以采用其他现有的安装结构。
25.由于第二进气口7通入的吹扫气的流量有限,因此存在有部分挥发物无法在吹扫气的吹扫作用下返回至反应腔体2,仍然会继续上升凝结在测温窗6上,为了拦截测温通道5内的挥发物,避免其凝结在测温窗6上,进一步的,如图1所示的实施方式中,所述测温通道5内设有沿其横向设置的滤网9,所述滤网9位于所述第二进气口7与所述反应腔体2之间,通过滤网9对挥发物进行拦截,使挥发物凝结在滤网9上,同时,当吹扫气从第二进气口7向反
应腔体2内流动时,能够将滤网9上附着的挥发物带回至反应腔体2内,从而避免滤网9上的挥发物凝结过多而阻挡测温光线。当然,在其他实施方式中,也可以不设置滤网9。
26.本发明对滤网9的安装结构不做限定,优选的,所述测温通道5的内周壁上设有沿其周向的环形安装槽,所述滤网9嵌设在所述安装槽内,滤网9优选为不锈钢材质,因此其自身具有一定弹性,通过嵌设的方式安装滤网9,能够将滤网9进行拆卸及更换,以避免其上凝结的挥发物过多而失去过滤功能。当然,在其他实施方式中,滤网9也可以焊接在测温通道内,或者设置夹爪夹持滤网9。
27.本发明对滤网9的结构不做具体限定,优选的,如图1所示的实施方式中,所述滤网9为环形结构,环形结构形成的中孔用于红外测温线通过,从而在拦截挥发物的同时,避免滤网9或凝结在滤网9上的挥发物阻碍红外测温线,影响测温的准确性。当然,在其他实施方式中,也可以不设置中孔,此时红外测温线从滤网9的网孔穿过,但是这种方式需要增加滤网9的更换频率,从而避免滤网9上凝结的挥发物阻碍红外测温线。
28.为了保证滤网9能够会挥发物形成有效的拦截,同时保证吹扫气的顺畅通过,并保证红外测温线的顺利穿过,优选的,所述滤网9的网孔直径为0.3mm-0.5mm,优选为0.4mm,所述中孔的直径为7mm-9mm,优选为8mm。
29.由于第二进气口7通入的吹扫气的流量有限,并不能够完全满足反应过程中反应腔体2内的流量需求,因此所述炉体1的炉壁上仍需要设有用于向所述反应腔体2内通入气体的**进气口3,反应腔体2内气体的主体部分通过**进气口3进入。
30.由于直接由**进气口3向反应腔体2内通入气体的过程中,气体需要沿炉体1的横向进行扩散,因此炉体1内的进气是不平稳的,导致炉体1内的气氛紊乱,从而产生较多的挥发物,超出吹扫气的吹扫极限,进而导致吹扫气的吹扫效果下降,因此,进一步的,如图1所示的实施方式中,所述反应腔体2的开口处设有环绕所述开口的环形气室10,所述环形气室10与所述**进气口3连通,且所述环形气室10设有沿所述开口的周向排布的多个第三进气口11,多个第三进气口11优选为均匀分布,当然,在其他实施方式中也可以非均匀分布,**进气口3的进气首先进入到环形气室10内,并充满环形气室10,而后通过多个第三进气口11平稳的,均匀的进入反应腔体2,由于多个第三进气口11是沿开口的周向均匀排布,且单个第三进气口11的流速远小于**进气口3的流速,因此反应腔体2内的气氛是平稳均衡的,能够有效降低由于气氛紊乱而产生的挥发物,进而降低反应腔体2内挥发物的生成量,使得吹扫气能够起到有效的吹扫效果,避免挥发物突破吹扫气而凝结在测温窗6上。当然,在其他实施方式中,也可以不设置环形气室10,而在炉体1的炉壁上设置沿其周向排布的多个**进气口3。
31.本发明对炉体1的具体结构不做限定,优选的,如图1所示的实施方式中,所述炉体1包括炉本体12和设置在所述炉本体12上的法兰13,所述法兰13的内孔为所述反应腔体2的开口,所述法兰13内部设有所述环形气室10,且所述法兰13的外周壁设有所述**进气口3,所述法兰13的内周壁设有绕所述开口轴向均匀排布的多个所述第三进气口11。
32.由于进入反应腔体2的气体是需要持续且流量均衡的,因此第二进气口7的进气量和**进气口3的进气量的总和需要保持一定,进一步的,如图1所示的实施方式中,所述长晶炉进气结构还包括连接所述**进气口3的**进气管14、连接所述第二进气口7的第二进气管15、以及连接所述**进气管14和所述第二进气管15的总进气管16,所述总进气管
16和所述第二进气管15上均设有调节阀17,总进气管16还设有气动隔膜阀,通过设置总进气管16使第二进气口7的进气量和**进气口3的进气量的总和保持一定,同时能够通过对应的调节阀17控制总进气管16的进气总量以及第二进气口7的吹扫气的流量。
33.本发明在使用时,将端盖4盖合在炉体1上,然后使用真空设备将反应腔体2抽吸为真空状态,而后通过第二进气口7和**进气口3向反应腔体2内通入气体,并能够通过调节阀17调节第二进气口7的吹扫气的气流量,同时反应腔体2保证持续的抽吸量,在使用过程中,第二进气口7持续通入吹扫气,从而阻拦挥发物,避免挥发物接触并凝结在测温窗6上,对于测温窗6仅需定期取下并使用酒精擦拭即可,无需进行磨抛。
34.发明另一方面提供一种长晶炉,包括以上所述的长晶炉进气结构以及端盖开闭装置、真空处理装置、供气装置、坩埚系统装置、气体循环装置、压力控制装置,所述端盖开闭装置用于驱动端盖4开启或关闭所述开口,所述真空处理装置与所述炉体1相连,并连通所述反应腔体2,真空处理装置用于抽吸反应腔体2内的气体以形成真空环境,所述供气装置连接总进气管16,以向总进气管16内通入惰性气体,进而使惰性气体进入反应腔体2内,坩埚系统装置用于将坩埚送入或取出反应腔体2,气体循环装置连接供气装置和真空处理装置,以实现气体的循环利用,压力控制装置与供气装置和真空处理装置相连,通过调节进气量和出气量以实现对反应腔体2的压力调控。
35.由于长晶炉采用以上所述的长晶炉进气结构,因此能够避免挥发物凝结在测温窗6上,保证测温窗6的洁净程度。
36.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。