Инсталация за отглеждане на монокристали от сапфир от Kyropoulas

Кратко описание на АПИ Намаляване Разширете

Изобретението се отнася до електронната промишленост, и по-специално за производството на сапфирени кристали, използвани в електрониката и оптични индустрии. Инсталацията включва вакуум кристализация камера 17, нагревателя, тигела съдържащ стопилката, изолацията на нагревателя, въртящ се с водно охлаждане прът 8 с зародишният кристал, пръта 8 има фланец, свързан с дълго-хвърлят силфон 16, долният край на която е свързан плътно до кристализация камера 17, както и сензор за тегло 5 кристал където водно охлаждане прът 8 се окачи директно към сензор за тегло 5 е укрепен кристализация камера 17 и е херметично отделена от нея с компенсацията духало 9 и feedthrough на въртене ции 15, преминава през кух вал feedthrough на въртене 15, без контакт с вътрешните стени на кухия вал, с водно охлаждане вал 8 се върти заедно със сензор за тегло 5, охлаждащата вода се влива в прът 8 се върти съюз 1 вода канал съдържа токоприемник 2 в електрическата верига свържете сензор тегло. За подаване на вода от ротационното съюз 1 при водно охлаждане прът 8 като се използва мека вода маркучи 6. технически резултат е да се повиши точността на измерване на теглото на кристала и маса скоростта на кристализация на слитък. 1 ЗП е LY-3-ил.

Комерсиализацията Collapse Expand

Изобретението се отнася до електронна индустрия, материали за производство инструмент и възли, и по-специално до получаването на кристали, използвани в електрониката и оптични индустрии, отглеждани от стопилката от Kyropoulos (GOI). С използването на изобретението може да се отглежда кристали рубин, сапфир, итрий алуминиев гранат, евтектични сплави огнеупорни композитни оксиди, литиев ниобат, молибдат редкоземни метали, както и алкални халогенни кристали.

Понастоящем широко се използва за промишленото производство на монокристален сапфир оптоелектронни качество получи метод Kyropoulas (GOI).

Методът се състои в това, че растежа на единични кристали се извършва директно в стопилката чрез непрекъснато понижаване на температурата. втвърдяване пред - оформяне на повърхността на конус с бавно понижаване на температурата се движи навътре в стопилката и в радиална посока към стената на камерата. С бавно вертикално движение кристализира слитък предотвратяване на контакт на периферните региони на втвърдяване отпред със стените на тигела. Растежът се осъществява от волфрам тигел под висок вакуум, се прилага резистивен волфрам нагревателен елемент. Обикновено, контрол на процеса е построена за намаляване на мощността на отопление съгласно предварително определена функция на времето, т.е. системата за контрол е отворен. Функцията е избран емпирично на базата на оценките на качеството на кристалите, получени в предишните процеси.

Обикновено, датчикът е монтиран в горната част на апарата. Теглото на кристала премина към него чрез механична система, свързана с прът издърпване и въртене на кристала. Под тежестта на кристал настъпва сензор еластична деформация, термистор преобразува в електрически сигнал. Периодично отстраняване на показанията на датчика тегло, може да се изчисли маса скоростта на кристализация на слитък.

Щам количество от щам сензори са малки и са десети от милиметъра, така че да се гарантира точността на измерване е необходимо да се премахнат механични смущения, причинени от контакт на пръта с други монтажни части, увличания и фрикционни сили във връзка със сензор за тегло прът вибрации по време на движение и въртене на буталния прът. Освен това, необходимостта за водно охлаждане прът заедно с съвместното му запечатване с камерата на кристален растеж прави изпълнението на инсталацията с динамичен тегло предизвикателство кристал.

Обект на изобретението е да се разработи растения с течаща вода охлажда прът издърпване и завъртане на отглеждат кристали, което позволява точно да се измери теглото на кристалната маса и степента на кристализация. Техническият резултат е да се повиши точността на измерване на масата на скоростта на кристализация слитък и качеството на управление на процеса.

Обект на изобретението се решава с инсталация за отглеждане на единични кристали от стопилката от Kyropoulos съдържащ вакуум кристализация камера, нагревател, тигел за топене на изолацията на нагревателя, въртящ се с водно охлаждане прът с зародишен кристал прът има фланец, свързан с дълго-хвърлят гофрирани долния край на който е свързан херметично с кристализация камера, както и теглото на датчика за кристал, характеризиращ се с това, че прътът е спрян от водно охлаждане директно към сензор за тегло, е укрепен кристализация камера и херметично отделена от нея с въртенето на компенсаторни духало и feedthrough, се простира през кухия вал feedthrough въртене без контакт с вътрешните стени на кухия вал, водно охлаждане прът се завърта заедно със сензор за тегло, охлаждащата вода се влива в пръчката от въртящ съюз водния поток Той се състои от текущата колектор във веригата на електрическото свързване на товарната клетка.

Също така, проблемът е решен с това, че доставката на вода от водно охлаждане въртящ съюз стъбло използва мека вода маркучи.

В съгласно изобретението се илюстрира със следните фигури:

Фиг. 1 - чертеж на цялата система с динамично претегляне кристал устройство;

Фиг. 2 - Ник-M60 инсталация с устройство за динамично претегляне на кристал;

Фиг. 3 - 72кг на кристална маса, отглеждани на устройството за монтаж с динамично претегляне кристал.

Устройство за отглеждане на единични кристали от огнеупорни оксиди от стопилката от метод Kyropoulos включва въртящ dvupotochnoe съединение 1 за подаване на вода към стеблото 8 чрез шина 3 и гъвкав маркуч 6, токоприемника 2, кухото тяло 4, сензор за тегло 5, шарнирната суспензия 7 прът към сензор за тегло, компенсация духало 9, въртене на ролка feedthrough 10, вертикално движение мотор вал 11, линейно изместване модул 12, механизъм за придвижване на рамата 13, шейна 14 с вертикалното движение на укрепения него въртящ се задвижващ вал, вакуум въртене вход 15 дълъг ход силфон 16, кристализация камера 17.

Теглото на отглеждане кристал се прилага към долния край на стеблото (8), разположени в камерата за кристализация. Теглото на кристала премина към предавателя 5, който се деформира (наведе надолу), компенсацията духало 9 осъществява мек механична изолиране необходими за сензора на деформация и изместване надолу на пръта. Охлаждаща вода се подава към стеблото от въртящ съюз канал 1 през съединителя 3 и стъпален гъвкав маркуч 6, които осигуряват механичен изолация от сплитер 3. Чрез токоприемника 2 е електрическото свързване на динамометричния датчик. Шарнир суспензия 7 запазва вертикалността на буталния прът, когато натоварване клетка деформацията. Корпусът 4, която съдържа елементи 3, 5, 6, 7, 8, 9, макара 10 е монтиран върху кух вал feedthrough 15 и се върти чрез ремъчна предавка от мотор, монтиран на карета 14. въртене на вътрешния вал въртящ съюз 1 и вътрешен кожух на токоприемника 2 се предава от разпределителя 3. външната обвивка на въртящата се връзка и токоприемника се държат от закрепване на въртене на шейната 14 с прът 18. вертикалното движение се осъществява от мотор 11, свързан с линейния модул 12. линейни -ти модул 12 е монтиран вертикално върху рамката 13.

Приложимо инсталация "НИКА-M60" (KUNI.442199.007), който се издава от федералната провинция Единната Enterprise Експериментална станция на Научно приборостроене с дизайн Бюрото за специални (езан) Фиг. 2. Инсталация подготвени за процес на растеж. Обвинението зарежда в тигела. Кристализация камера се вакуумира, докато налягането в камерата на по-малко от 5 х 10 -5 Torr Включване на охладителна система водоснабдяване на структурните елементи на инсталацията. Силата на нагревателен елемент се увеличава до достигане на топенето на таксата. Стопилката се поддържа при постигнатата температура в продължение на поне 1 час. А зародишен кристал, монтирани в държача на семена монтиран към водно охлаждане апарат прът постепенно се понижава до натопи. Touch стопилка зародишен кристал въртящ момент се определя визуално и от рязко увеличение на показания на натоварване клетки с от 1 до 5 грама. Засяване процес се извършва, се състои в образуването на стопилка около зародишният кристал кристал сапфир. Ако е необходимо свиване се отглежда, кратко увеличаване на скоростта на изтегляне на кристала от 0 до 300-4000 мм / час и кристал дърпа всеки път по дължина от 1 до 7 mm.

След завършване на посяване с помощта на сензор сигнал тегло за автоматичен контрол на процеса на кристализация с обратна връзка на масов дебит и регулиране на мощността на кристализация канали нагревател и честота на кристала тегли.