本实用新型涉及生长炉技术领域，具体涉及一种多室砷化镓单晶生长炉。
背景技术：
通常运用布里奇曼法进行砷化镓单晶的制备，布里奇曼法分为水平布里奇曼法和垂直布里奇曼法，由于水平布里奇曼法制备出的砷化镓单晶在使用时损耗量较大，因此通常使用垂直布里奇曼法，又称垂直梯度凝固法，其工艺流程大致为：将合成好的砷化镓多晶料以及籽晶等装入坩埚并密封在抽真空的石英管中，将装好多晶料的石英管垂直放入立式多温区单晶生长炉中，单晶生长炉从下往上分为独立加热的几个温区。生长过程中热场由计算机精确控制，进行升温化料，温度保持、接籽晶、等径生长、降温等过程，生长界面由下端逐渐向上移动，在一定的温度梯度下，单晶从籽晶端开始缓慢向上生长。
本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题：目前对砷化镓单晶进行制备时，通常采用单室制备的方式，生产效率低，同时在对石英管进行拆装时，需要将升降结构完全取出，才能对石英管进行拆装，费时费力。
技术实现要素：
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种多室砷化镓单晶生长炉，提高砷化镓单晶的制备生产效率，便于石英管的拆装。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的一种多室砷化镓单晶生长炉，包括支撑杆，所述支撑杆上表面安装有承载板，所述承载板底面设置有若干顶部安装筒，所述顶部安装筒以所述支撑杆的轴线为中心圆周阵列布置，所述顶部安装筒下端安装有加热炉，所述加热炉形成从上至下温度逐渐变低的温度梯度，所述加热炉与所述顶部安装筒同轴且相连通，所述承载板表面通过密封轴承安装有若干丝杠，所述丝杠与所述顶部安装筒相对应，所述承载板上表面设置有用于驱动所有所述丝杠进行同步转动的驱动组件，所述丝杠下端穿过所述顶部安装筒并伸入所述加热炉内部，所述丝杠外侧通过螺纹安装有螺纹管套，所述螺纹管套外侧设置有滑动滑槽，所述滑动滑槽沿所述螺纹管套的轴线方向延伸，所述螺纹管套底部开口端可拆卸安装有石英管；
所述加热炉内壁安装有导向杆，所述导向杆与所述滑动滑槽间隙配合，所述加热炉底部设置有用于穿出所述螺纹管套的连接管，所述连接管底部铰接有底盖，所述底盖的活动端安装有用于对所述底盖和所述连接管进行锁紧的锁紧组件。
采用上述一种多室砷化镓单晶生长炉，使用装置时，将制备原料导入所述石英管内部，对所述石英管进行抽空并进行焊封处理，解除所述锁紧组件对所述底盖和所述连接管的锁紧，旋转所述底盖，实现所述连接管的开启，所述驱动组件正向驱动所有的所述丝杠转动，在所述滑动滑槽与所述导向杆的导向作用下，通过螺纹传动，使所述螺纹管套向下移动，直至所述螺纹管套的底部穿出所述连接管，将焊封好的所述石英管安装在所述螺纹管套的底部开口端，所述驱动组件反向驱动所有的所述丝杠转动，使所述螺纹管套向上移动，直至所述石英管带动所述石英管移动至所述所述加热炉的上部，旋转所述底盖，并通过所述锁紧组件对所述底盖和所述连接管的锁紧，实现所述连接管的闭合；装置工作时，开启所述加热炉，所述加热炉在加热过程中形成温度梯度，使所述加热炉从上至下依次形成高温区、过渡区和低温区，所述驱动组件正向驱动所有的所述丝杠转动，使所述螺纹管套带动所述石英管间歇缓慢的向下移动，所述石英管从高温区通过过渡区进入低温区，使所述石英管内的原料的熔融以及单晶的生长，当需要将生长好的单晶取出时，解除所述锁紧组件对所述底盖和所述连接管的锁紧，旋转所述底盖，实现所述连接管的开启，所述驱动组件继续正向驱动所述丝杠转动，使所述螺纹管套带动所述石英管向下移动并穿出所述连接管，将所述石英管从所述螺纹管套底部开口端取下，切开所述石英管后即可得到砷化镓单晶，便于实现所述石英管的拆装，操作简单；装置通过多个所述加热炉同时进行工作，能够实现多个砷化镓单晶的同步生长，提高单晶的制备效率。
作为优选，所述连接管外侧设置有锁紧孔，所述锁紧组件包括连接板，所述连接板安装在所述底盖的活动端，所述连接板表面贯穿设置有滑动孔，所述滑动孔与所述锁紧孔相对应，所述滑动孔内部滑动安装有锁紧杆，所述锁紧杆的外端穿出所述滑动孔且安装有拉板，所述锁紧杆外侧套装有拉力弹簧，所述拉力弹簧固定安装在所述拉板和所述连接板之间。
作为优选，所述拉板外侧安装有拉环。
作为优选，所述加热炉包括炉体，所述炉体上表面与所述顶部安装筒相连接，所述炉体与所述顶部安装筒同轴且相连通，所述炉体下表面与所述连接管相连接，所述炉体与所述连接管同轴且相连通，所述炉体内部安装有导热管，所述导热管与所述炉体同轴，所述导向杆位于所述导热管内壁，所述导热管外侧安装有若干加热电偶，所述加热电偶沿所述导热管的轴向方向布置，所述加热电偶之间的排布密度由上至下依次减小。
作为优选，所述炉体内部安装有隔热管，所述隔热管与所述炉体同轴，所述隔热管位于所述加热电偶与所述炉体之间，所述隔热管与所述炉体之间构成真空层。
作为优选，所述驱动组件包括连接架和传动轮，所述传动轮设置有若干个，且分别与所述丝杠相连接，所述传动轮外侧传动连接有传动带，所述连接架安装在所述承载板的上表面，所述连接架的上表面安装有间隙电机，所述间隙电机的输出端竖直向下且与任一所述传动轮相连接。
作为优选，所述石英管上端安装有螺纹套，所述螺纹套通过螺纹安装在所述螺纹管套底部开口端。
作为优选，所述底盖底面安装有把手。
有益效果在于：通过对多个炉体内的螺纹管套进行同时驱动，使螺纹管套带动石英管进行同步移动，实现单晶的同步生长，提高单晶制备效率；螺纹管套在丝杠的驱动作用下，能够穿出连接管，不需要对螺纹管套进行拆除，即可实现石英管的拆装。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的主视剖视图；
图2是本实用新型的俯视图；
图3是本实用新型的炉体剖视图；
图4是本实用新型的锁紧组件结构简图。
附图标记说明如下：
1、支撑杆；2、底盖；201、把手；3、锁紧组件；301、锁紧杆；302、拉力弹簧；303、拉板；304、拉环；305、滑动孔；306、连接板；4、连接管；401、锁紧孔；5、加热炉；501、加热电偶；502、真空层；503、炉体；504、隔热管；505、导热管；6、顶部安装筒；7、承载板；8、驱动组件；801、传动轮；802、传动带；803、连接架；804、间隙电机；9、丝杠；10、螺纹管套；1001、滑动滑槽；11、石英管；1101、螺纹套；12、导向杆。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
参见图1-图4所示，本实用新型提供了一种多室砷化镓单晶生长炉，包括支撑杆1，支撑杆1上表面安装有承载板7，承载板7底面设置有若干顶部安装筒6，顶部安装筒6以支撑杆1的轴线为中心圆周阵列布置，顶部安装筒6下端安装有加热炉5，加热炉5形成从上至下温度逐渐变低的温度梯度，加热炉5与顶部安装筒6同轴且相连通，承载板7表面通过密封轴承安装有若干丝杠9，丝杠9与顶部安装筒6相对应，承载板7上表面设置有用于驱动所有丝杠9进行同步转动的驱动组件8，丝杠9下端穿过顶部安装筒6并伸入加热炉5内部，丝杠9外侧通过螺纹安装有螺纹管套10，螺纹管套10外侧设置有滑动滑槽1001，滑动滑槽1001沿螺纹管套10的轴线方向延伸，螺纹管套10底部开口端可拆卸安装有石英管11；
加热炉5内壁安装有导向杆12，导向杆12与滑动滑槽1001间隙配合，加热炉5底部设置有用于穿出螺纹管套10的连接管4，连接管4底部铰接有底盖2，底盖2的活动端安装有用于对底盖2和连接管4进行锁紧的锁紧组件3。
作为可选的实施方式，连接管4外侧设置有锁紧孔401，锁紧组件3包括连接板306，连接板306安装在底盖2的活动端，连接板306表面贯穿设置有滑动孔305，滑动孔305与锁紧孔401相对应，滑动孔305内部滑动安装有锁紧杆301，锁紧杆301的外端穿出滑动孔305且安装有拉板303，锁紧杆301外侧套装有拉力弹簧302，拉力弹簧302固定安装在拉板303和连接板306之间，当需要开启连接管4时，克服拉力弹簧302拉力，拉动拉板303，使拉板303带动锁紧杆301移动，直至锁紧杆301完全脱离锁紧孔401，解除对底盖2和连接管4的锁紧，旋转底盖2，即可实现连接管4的开启，当需要对连接管4闭合时，克服拉力弹簧302拉力，拉动拉板303，使拉板303带动锁紧杆301移动，直至锁紧杆301的内端伸入滑动孔305内部，旋转底盖2，使滑动孔305与锁紧孔401同轴，松开拉板303，通过拉力弹簧302的拉力，使拉板303带动锁紧杆301移动，直至锁紧杆301插入锁紧孔401内部，实现对连接管4的闭合。
拉板303外侧安装有拉环304，这样设置便于通过拉环304拉动拉板303。
加热炉5包括炉体503，炉体503上表面与顶部安装筒6相连接，炉体503与顶部安装筒6同轴且相连通，炉体503下表面与连接管4相连接，炉体503与连接管4同轴且相连通，炉体503内部安装有导热管505，导热管505与炉体503同轴，导向杆12位于导热管505内壁，导热管505外侧安装有若干加热电偶501，加热电偶501沿导热管505的轴向方向布置，加热电偶501之间的排布密度由上至下依次减小，这样设置能够形成至上而下温度依次减小的温度梯度，便于砷化镓单晶的生长，装置工作时，通过加热电偶501进行加热，并通过导热管505进行热量传递，实现对石英管11内部原料的加热。
炉体503内部安装有隔热管504，隔热管504与炉体503同轴，隔热管504位于加热电偶501与炉体503之间，隔热管504与炉体503之间构成真空层502，这样设置能够通过隔热管504和真空层502进行保温隔热，减少热量散失。
驱动组件8包括连接架803和传动轮801，传动轮801设置有若干个，且分别与丝杠9相连接，传动轮801外侧传动连接有传动带802，连接架803安装在承载板7的上表面，连接架803的上表面安装有间隙电机804，间隙电机804的输出端竖直向下且与任一传动轮801相连接，装置工作时，开启间隙电机804，使间隙电机804带动与间隙电机804输出端相连接的传动轮801转动，通过传动轮801和传动带802的传动作用，使所有丝杠9同步转动。
石英管11上端安装有螺纹套1101，螺纹套1101通过螺纹安装在螺纹管套10底部开口端，这样设置方便通过螺纹套1101和螺纹管套10螺纹连接，实现石英管11的拆装。
底盖2底面安装有把手201，这样设置便于通过把手201拉动底盖2进行旋转。
采用上述一种多室砷化镓单晶生长炉，使用装置时，将制备原料导入石英管11内部，对石英管11进行抽空并进行焊封处理，解除锁紧组件3对底盖2和连接管4的锁紧，旋转底盖2，实现连接管4的开启，驱动组件8正向驱动所有的丝杠9转动，在滑动滑槽1001与导向杆12的导向作用下，通过螺纹传动，使螺纹管套10向下移动，直至螺纹管套10的底部穿出连接管4，将焊封好的石英管11安装在螺纹管套10的底部开口端，驱动组件8反向驱动所有的丝杠9转动，使螺纹管套10向上移动，直至石英管11带动石英管11移动至加热炉5的上部，旋转底盖2，并通过锁紧组件3对底盖2和连接管4的锁紧，实现连接管4的闭合；装置工作时，开启加热炉5，加热炉5在加热过程中形成温度梯度，使加热炉5从上至下依次形成高温区、过渡区和低温区，驱动组件8正向驱动所有的丝杠9转动，使螺纹管套10带动石英管11间歇缓慢的向下移动，石英管11从高温区通过过渡区进入低温区，使石英管11内的原料的熔融以及单晶的生长，当需要将生长好的单晶取出时，解除锁紧组件3对底盖2和连接管4的锁紧，旋转底盖2，实现连接管4的开启，驱动组件8继续正向驱动丝杠9转动，使螺纹管套10带动石英管11向下移动并穿出连接管4，将石英管11从螺纹管套10底部开口端取下，切开石英管11后即可得到砷化镓单晶，便于实现石英管的拆装，操作简单；装置通过多个加热炉5同时进行工作，能够实现多个砷化镓单晶的同步生长，提高单晶的制备效率。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
1.一种多室砷化镓单晶生长炉，其特征在于：包括支撑杆(1)，所述支撑杆(1)上表面安装有承载板(7)，所述承载板(7)底面设置有若干顶部安装筒(6)，所述顶部安装筒(6)以所述支撑杆(1)的轴线为中心圆周阵列布置，所述顶部安装筒(6)下端安装有加热炉(5)，所述加热炉(5)形成从上至下温度逐渐变低的温度梯度，所述加热炉(5)与所述顶部安装筒(6)同轴且相连通，所述承载板(7)表面通过密封轴承安装有若干丝杠(9)，所述丝杠(9)与所述顶部安装筒(6)相对应，所述承载板(7)上表面设置有用于驱动所有所述丝杠(9)进行同步转动的驱动组件(8)，所述丝杠(9)下端穿过所述顶部安装筒(6)并伸入所述加热炉(5)内部，所述丝杠(9)外侧通过螺纹安装有螺纹管套(10)，所述螺纹管套(10)外侧设置有滑动滑槽(1001)，所述滑动滑槽(1001)沿所述螺纹管套(10)的轴线方向延伸，所述螺纹管套(10)底部开口端可拆卸安装有石英管(11)；
所述加热炉(5)内壁安装有导向杆(12)，所述导向杆(12)与所述滑动滑槽(1001)间隙配合，所述加热炉(5)底部设置有用于穿出所述螺纹管套(10)的连接管(4)，所述连接管(4)底部铰接有底盖(2)，所述底盖(2)的活动端安装有用于对所述底盖(2)和所述连接管(4)进行锁紧的锁紧组件(3)。
2.根据权利要求1所述一种多室砷化镓单晶生长炉，其特征在于：所述连接管(4)外侧设置有锁紧孔(401)，所述锁紧组件(3)包括连接板(306)，所述连接板(306)安装在所述底盖(2)的活动端，所述连接板(306)表面贯穿设置有滑动孔(305)，所述滑动孔(305)与所述锁紧孔(401)相对应，所述滑动孔(305)内部滑动安装有锁紧杆(301)，所述锁紧杆(301)的外端穿出所述滑动孔(305)且安装有拉板(303)，所述锁紧杆(301)外侧套装有拉力弹簧(302)，所述拉力弹簧(302)固定安装在所述拉板(303)和所述连接板(306)之间。
3.根据权利要求2所述一种多室砷化镓单晶生长炉，其特征在于：所述拉板(303)外侧安装有拉环(304)。
4.根据权利要求1所述一种多室砷化镓单晶生长炉，其特征在于：所述加热炉(5)包括炉体(503)，所述炉体(503)上表面与所述顶部安装筒(6)相连接，所述炉体(503)与所述顶部安装筒(6)同轴且相连通，所述炉体(503)下表面与所述连接管(4)相连接，所述炉体(503)与所述连接管(4)同轴且相连通，所述炉体(503)内部安装有导热管(505)，所述导热管(505)与所述炉体(503)同轴，所述导向杆(12)位于所述导热管(505)内壁，所述导热管(505)外侧安装有若干加热电偶(501)，所述加热电偶(501)沿所述导热管(505)的轴向方向布置，所述加热电偶(501)之间的排布密度由上至下依次减小。
5.根据权利要求4所述一种多室砷化镓单晶生长炉，其特征在于：所述炉体(503)内部安装有隔热管(504)，所述隔热管(504)与所述炉体(503)同轴，所述隔热管(504)位于所述加热电偶(501)与所述炉体(503)之间，所述隔热管(504)与所述炉体(503)之间构成真空层(502)。
6.根据权利要求1所述一种多室砷化镓单晶生长炉，其特征在于：所述驱动组件(8)包括连接架(803)和传动轮(801)，所述传动轮(801)设置有若干个，且分别与所述丝杠(9)相连接，所述传动轮(801)外侧传动连接有传动带(802)，所述连接架(803)安装在所述承载板(7)的上表面，所述连接架(803)的上表面安装有间隙电机(804)，所述间隙电机(804)的输出端竖直向下且与任一所述传动轮(801)相连接。
7.根据权利要求1所述一种多室砷化镓单晶生长炉，其特征在于：所述石英管(11)上端安装有螺纹套(1101)，所述螺纹套(1101)通过螺纹安装在所述螺纹管套(10)底部开口端。
8.根据权利要求1所述一种多室砷化镓单晶生长炉，其特征在于：所述底盖(2)底面安装有把手(201)。
技术总结