一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置，主要包括依次相連的上料區(qū)域、溫場加熱區(qū)域及下料區(qū)域，所述溫場加熱區(qū)域上方設(shè)置有氫氣微氣氛區(qū)域，在氫氣微氣氛區(qū)域兩端分別設(shè)置有氫氣消耗裝置，所述氫氣消耗裝置通過氫氣滲透孔與氫氣微氣氛區(qū)域連通，在各個區(qū)域分別設(shè)置有輪轂和傳動履帶，其中溫場加熱區(qū)域為密封區(qū)域，在溫場加熱區(qū)域內(nèi)充有氫氣，且溫場加熱區(qū)域的壓強為3個標準大氣壓。本發(fā)明通過在上料區(qū)域?qū)⒕w材料放置于隔絕材料層中并置于傳送履帶上，在輪轂帶動下以此經(jīng)過溫場加熱區(qū)域，以實現(xiàn)晶體材料的還原氫高溫退火工藝，可以增加一次退火量，使得大尺寸的晶體材料可以連續(xù)進入爐膛，減少了退火頻率，進而減少了退火制程成本。
【專利說明】一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于人工晶體生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是涉及一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，晶體生產(chǎn)環(huán)境皆是在極高的溫度下進行，在晶體生產(chǎn)以及后續(xù)生產(chǎn)加工過程中極易產(chǎn)生應(yīng)力，需要對晶體材料進行退火以釋放應(yīng)力；在晶體培育過程中原材料、長晶設(shè)備雜質(zhì)物質(zhì)會進入晶體內(nèi)部，從而產(chǎn)生表征、顏色、雜質(zhì)等缺陷，因此需要完全退火以消除所產(chǎn)生的缺陷。然而傳統(tǒng)的退火方式常常是在空氣環(huán)境下進行，且高溫環(huán)境下氧氣會與大部分晶體產(chǎn)生反應(yīng)，極易引入新的雜質(zhì)。
[0003]對于現(xiàn)有真空退火多以惰性氣體為保護氣，惰性氣體制備成本較高，不但增加了退火制程的成本，且退火效果不佳；而以氫氣為保護氣的真空退火爐體較小，無法進行大尺寸晶體的退火要求。因此如何實現(xiàn)晶體材料的完全退火，消除晶體材料生產(chǎn)雜質(zhì)，減少了退火頻率及退火制程成本，是目前人工晶體生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供了一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置，通過該晶體退火裝置可以實現(xiàn)在還原氫環(huán)境的高溫晶體退火，實現(xiàn)晶體材料的完全退火，消除晶體材料生產(chǎn)雜質(zhì)，從而得到品質(zhì)更高的晶體材料。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。
[0006]一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝`置，主要包括依次相連的上料區(qū)域、溫場加熱區(qū)域及下料區(qū)域，所述溫場加熱區(qū)域上方設(shè)置有氫氣微氣氛區(qū)域，在氫氣微氣氛區(qū)域兩端分別設(shè)置有氫氣消耗裝置，所述氫氣消耗裝置通過氫氣滲透孔與氫氣微氣氛區(qū)域連通。
[0007]所述上料區(qū)域設(shè)置有兩上料區(qū)輪轂及連接兩上料區(qū)輪轂的上料區(qū)傳動履帶。
[0008]所述溫場加熱區(qū)域設(shè)置有兩溫場加熱區(qū)輪轂及連接兩溫場加熱區(qū)輪轂的溫場加熱區(qū)傳動履帶。
[0009]所述下料區(qū)域設(shè)置有兩下料區(qū)輪轂及連接兩下料區(qū)輪轂的下料區(qū)傳動履帶。
[0010]所述上料區(qū)傳動履帶上設(shè)置有隔絕材料層。
[0011]所述上料區(qū)域的上料區(qū)輪轂與溫場加熱區(qū)域的溫場加熱區(qū)輪轂相切接觸，溫場加熱區(qū)域的溫場加熱區(qū)輪轂與下料區(qū)域的下料區(qū)輪轂相切接觸。
[0012]所述溫場加熱區(qū)域為密封區(qū)域，在溫場加熱區(qū)域內(nèi)充有氫氣，且溫場加熱區(qū)域的壓強為3個標準大氣壓。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]本發(fā)明通過在上料區(qū)域?qū)⒕w材料放置于隔絕材料層中并置于傳送履帶上，在輪轂帶動下以此經(jīng)過溫場加熱區(qū)域，以實現(xiàn)晶體材料的還原氫高溫退火工藝。與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，具有如下優(yōu)點:[0015](I)在溫場加熱區(qū)域完全杜絕了在高溫氧氣與晶體的反應(yīng)，減少退火制程雜質(zhì)的引入；
[0016](2)在以還原氫為保護氣的環(huán)境下，更有助于應(yīng)力去除，完全退火更充分，可以得到聞品質(zhì)的晶體材料；
[0017](3)可以增加一次退火量，使得大尺寸的晶體材料可以連續(xù)進入爐膛，減少了退火頻率，進而減少了退火制程成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1-上料區(qū)域，2-溫場加熱區(qū)域，3-下料區(qū)域，4-氫氣微氣氛區(qū)域，5-隔絕材料層，6-晶體材料，7-氫氣消耗裝置，8-氫氣滲透孔，101-上料區(qū)輪轂，102-上料區(qū)傳動履帶，201-溫場加熱區(qū)輪轂，202-溫場加熱區(qū)傳動履帶，301-下料區(qū)輪轂，302-下料區(qū)傳動履帶?！揪唧w實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖進一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置，主要包括依次相連的上料區(qū)域1、溫場加熱區(qū)域2及下料區(qū)域3，所述溫場加熱區(qū)域2上方設(shè)置有氫氣微氣氛區(qū)域4，在氫氣微氣氛區(qū)域4兩端分別設(shè)置有氫氣消耗裝置7，所述氫氣消耗裝置7通過氫氣滲透孔8與氫氣微氣氛區(qū)域4連通。
[0022]所述上料區(qū)域I設(shè)置有兩上料區(qū)輪轂101及連接兩上料區(qū)輪轂101的上料區(qū)傳動履帶102。
[0023]所述溫場加熱區(qū)域2設(shè)置有兩溫場加熱區(qū)輪轂201及連接兩溫場加熱區(qū)輪轂201的溫場加熱區(qū)傳動履帶202。
[0024]所述下料區(qū)域3設(shè)置有兩下料區(qū)輪轂301及連接兩下料區(qū)輪轂301的下料區(qū)傳動履帶302。
[0025]所述上料區(qū)傳動履帶102上設(shè)置有隔絕材料層5。這樣在使用時，可直接將晶體材料6放置在隔絕材料層5上方。
[0026]所述上料區(qū)域I的上料區(qū)輪轂101與溫場加熱區(qū)域2的溫場加熱區(qū)輪轂201相切接觸，溫場加熱區(qū)域2的溫場加熱區(qū)輪轂201與下料區(qū)域3的下料區(qū)輪轂301相切接觸。
[0027]所述溫場加熱區(qū)域2為密封區(qū)域，在溫場加熱區(qū)域2內(nèi)充有氫氣，且溫場加熱區(qū)域2的壓強為3個標準大氣壓。在使用時，通過控制流入氫氣滲透孔8來控制從溫場加熱區(qū)域2滲透到氧氣消耗裝置7的氫氣量，使其在燃燒條件下完全反應(yīng)以實現(xiàn)氧氣在消除，保持溫場加熱區(qū)域2的氫氣濃度。
[0028]所述上料區(qū)域1、溫場加熱區(qū)域2及下料區(qū)域均3為室溫條件。
[0029]上述技術(shù)方案中，所述隔絕材料層5為與退火晶體一致的晶體材料6制備而得，且純度要求99.99%以上,并可以重復使用。
[0030]上述溫場加熱區(qū)域3的溫場加熱區(qū)傳送履帶301可以通過溫場加[0031]熱區(qū)輪轂302調(diào)整其步進速度，以實現(xiàn)晶體材料6在高溫區(qū)域停
[0032]留時間，從而實現(xiàn)保溫的效果。
[0033]上述溫場加熱區(qū)域3中溫度可以晶體退火溫度做相應(yīng)調(diào)整，以實現(xiàn)不同晶體的退火。
[0034]上述氧氣消耗裝置7為燃燒區(qū)域，且需要在溫場區(qū)域中適量控制進入氧氣消耗裝置7的氫氣量，使其氫氣與氧氣充分燃燒，以達到消耗氧氣的目的，防止氧氣進入溫場加熱區(qū)域。
[0035]上述技術(shù)方案中，上料區(qū)傳動履帶102、溫場加熱區(qū)傳動履帶202及下料區(qū)傳動履帶302處于同一水平面上，在使用時，直接將放置有晶體材料6的隔絕材料層5放在上料區(qū)傳動履帶102上，在上料區(qū)輪轂101的帶動下由上料區(qū)域I緩慢步進，需要退火的晶體材料6通過溫場加熱區(qū)域2，并在進入溫場加熱區(qū)域2調(diào)整相應(yīng)區(qū)域的輪轂，以實現(xiàn)晶體的溫度過渡、保溫制程，當晶體材料6達到下料區(qū)域后，收回已退火的晶體材料6及隔絕材料層4即可。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明在使用時，啟動上料區(qū)域I的上料區(qū)輪轂101、溫場加熱區(qū)域2的溫場加熱區(qū)輪轂201及下料區(qū)域3的下料區(qū)輪轂301，并適當調(diào)整各溫度區(qū)域輪轂速度；開啟溫場加熱區(qū)域2的加熱裝置使其達到已經(jīng)設(shè)定的溫度并且控制溫度恒定；開啟溫場加熱區(qū)域2的氫氣滲透孔8，并且持續(xù)不斷的通入氫氣排出溫場加熱區(qū)域2雜質(zhì)氣體，同時調(diào)整氫氣滲透孔8使溫場加熱區(qū)域2的壓強恒定在3個標準大氣壓，然后依次間隔等距將晶體材料7放置于隔絕材料層4中，并將裝有晶體材料6的隔絕材料層5置于上料區(qū)傳送履帶102上。在上料區(qū)輪轂101的帶動下由上料區(qū)域I緩慢步進，需要退火的晶體材料6通過溫場加熱區(qū)域2，并在進入溫場加熱區(qū)域調(diào)整相應(yīng)區(qū)域的輪轂，以實現(xiàn)晶體的溫度過渡、保溫制程，當晶體材料6達到下料區(qū)域后，收回已退火的晶體材料6及隔絕材料層4，即可完成退火制程。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便， 可在人工晶體生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】廣泛推廣應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置，主要包括依次相連的上料區(qū)域(I)、溫場加熱區(qū)域(2)及下料區(qū)域(3)，其特征在于:所述溫場加熱區(qū)域(2)上方設(shè)置有氫氣微氣氛區(qū)域(4)，在氫氣微氣氛區(qū)域(4)兩端分別設(shè)置有氫氣消耗裝置(7)，所述氫氣消耗裝置(7)通過氫氣滲透孔(8)與氫氣微氣氛區(qū)域(4)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置，其特征在于:所述上料區(qū)域(I)設(shè)置有兩上料區(qū)輪轂(101)及連接兩上料區(qū)輪轂(101)的上料區(qū)傳動履帶(102 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置，其特征在于:所述溫場加熱區(qū)域(2)設(shè)置有兩溫場加熱區(qū)輪轂(201)及連接兩溫場加熱區(qū)輪轂(201)的溫場加熱區(qū)傳動履帶(202)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置，其特征在于:所述下料區(qū)域(3 )設(shè)置有兩下料區(qū)輪轂(301)及連接兩下料區(qū)輪轂(301)的下料區(qū)傳動履帶(302 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置，其特征在于:所述上料區(qū)傳動履帶(102)上設(shè)置有隔絕材料層(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置，其特征在于:所述上料區(qū)域(I)的上料區(qū)輪轂(101)與溫場加熱區(qū)域(2)的溫場加熱區(qū)輪轂(201)相切接觸，溫場加熱區(qū)域(2)的溫場加熱區(qū)輪轂 (201)與下料區(qū)域(3)的下料區(qū)輪轂(301)相切接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫氣環(huán)境晶體高溫退火裝置，其特征在于:所述溫場加熱區(qū)域(2)為密封區(qū)域，在溫場加熱區(qū)域(2)內(nèi)充有氫氣，且溫場加熱區(qū)域(2)的壓強為3個標準大氣壓。
【文檔編號】C30B33/02GK103668464SQ201310722802
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】季泳, 張偉 申請人:貴州藍科睿思技術(shù)研發(fā)中心