晶体炉内气氛的危害及控制  

Harm and Control of Atmosphere in Crystal Furnace

作　　者：纪慎功[1] 沈永宏[1] 关树海[1] 

机构地区：[1]中国科学院长春光学精密机械研究所,长春130022

出　　处：《人工晶体学报》2000年第S1期229-,共1页Journal of Synthetic Crystals

摘　　要：晶体炉内气氛的来源 :水气 ,它源于加热体、原料、保温体、炉壁上的吸附水分 ,在升温生长时释放出来 :原料中所含比晶体熔点低的杂质、酸根及其基团 ,随着温度的升高不断挥发出来。再加上 (例如生长CaF2 晶体 )原料本身挥发出来的CaF2 、F2 等形成复杂的炉内气氛。这些气氛在一定条件下 (电压、温度等 )产生电晕放电过程 ,引起温场波动 ,致使晶体产生断层。炉内气氛加上放电伴生的化学反应使晶体产生包裹体 ,形成严重的颗粒散射 ;如果发生持续放电 ,使之过流 ,会击穿主电路的可控硅、二极管造成停电 ,损坏设备并会造成炉内装置的破坏 ,不仅导致实验失败 ,还会造成重大经济损失。因此 ,炉内气氛必须得到有效控制。炉内气氛控制 ,简而言之就是尽量减少炉内气氛。为此我们选择了适当大抽力的真空机组 :更为重要的是我们在炉内结构上进行了改造。为了降低坩埚内的蒸气压 ,排除蒸气传统的方法是在坩埚盖上开几个小孔 ,我们采用的是伞式迂回孔 ,这样既能充分排气 ,又不至于使挥发物大量跑到坩埚外 ,减少了炉内气氛。一般在晶体生长过程中 ,为了获得合理的温场和节省功率 ,传统的方法是在加热体下面加隔环 ,加热体上面保温筒上面加厚的密封盖。我们在不影响温场和保温的情况下 ,采用专门设计的导气孔 。

关 键 词：晶体生长 生长炉 气氛控制 气氛危害 

分 类 号：O78[理学—晶体学]