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摘要：本文回顾了我国人工晶体生长设备之发展历史，展望了人工晶体生长设备之发展前景。阳光电子学校维修专家分析认为：
关键词：晶体生长设备 单晶炉
我国人工晶体材料工业经过半个多世纪之发展，在广大科技工作者之共同努力下，取得了巨大之成就，已具有较高之技术水平和较大之生产能力，而为之配套服务之晶体生长设备—单晶炉也随之得到了飞速之发展。阳光电子学校维修专家分析认为：在40多年之发展过程中，紧跟国际先进技术，使我国之晶体生长设备从无到有、从小到大、从单一品种到多品种系列化，一步一个脚印地发展壮大起来。阳光电子学校维修专家分析认为：
一、人工晶体生长设备之历史回顾
（一）半导体硅材料生长设备
1961年，在中国科学院半导体物理所林兰英院士之亲自指导下，北京机械学院工厂（西安理工大学工厂之前身）之技术人员与半导体物理所之技术人员共同研制出了我国第一台人工晶体生长设备—TDK-36型单晶炉，并且成功拉制出了我国第一根无位错之硅单晶，单晶质量接近当时之国际先进水平，TDK-36型单晶炉荣获国家级新产品奖。阳光电子学校维修专家分析认为：TDK-36型单晶炉投料量只有1kg，拉制单晶直径Φ35mm。阳光电子学校维修专家分析认为：1973年开发了TDR-40型单晶炉，投料量3kg，单晶直径Φ50mm。阳光电子学校维修专家分析认为：1978年，开发了TDR-50型单晶炉，投料量12kg，拉制单晶直径Φ75mm。阳光电子学校维修专家分析认为：
20世纪80年代后期，我国半导体材料工业迅速发展，国内半导体材料制造厂家大量引进美国KAYEX－－CG3000型软轴提拉单晶炉。阳光电子学校维修专家分析认为：为满足我国半导体材料工业不断发展之需要，1988年西安理工大学工厂承担了国家“七五”科技攻关项目，研制成功了TDR-62系列软轴单晶炉，投料量增至30kg，拉制单晶直径Φ125mm。阳光电子学校维修专家分析认为：该炉型采用软轴提拉机构，大大降低了设备高度。阳光电子学校维修专家分析认为：等径控制采用IRCON光学高温计、计算机对直径信号进行控制。阳光电子学校维修专家分析认为：我国区熔硅单晶之发展也非常快，特别是3-4寸区熔硅单晶之需求量在不断上升，为此，1989年我们研制成功TDL-FZ35型区熔炉，用以生产功率器件所需3～4寸之高质量硅单晶。阳光电子学校维修专家分析认为：该设备设置有晶体夹持机构，以保证稳定生长3-4寸单晶。阳光电子学校维修专家分析认为：在该设备中首次采用了大直径焊接波纹管副室结构，传动部件采用精密滚动丝杠、直线运动导轨、直流力矩机等精密传动机构，提高了整机之运动稳定性。阳光电子学校维修专家分析认为：其各项指标均达到国际先进水平，到目前为止仍是国内3-4寸区熔硅单晶之主要生长设备。阳光电子学校维修专家分析认为：为了满足市场对6-8寸之需求，1996年开发生产了TDR-80型直拉硅单晶炉。阳光电子学校维修专家分析认为：
该单晶炉籽晶在炉内有效行程为2500mm，坩埚行程为400mm，炉室内径800mm，投料量达到60kg，拉制单晶直径Φ200mm。阳光电子学校维修专家分析认为：炉盖为椭圆封头形式，副室炉门之开启与闭合采用机械联动机构，以便快速准确地启闭炉门。阳光电子学校维修专家分析认为：上下轴之密封采用了国际上先进之密封技术-磁流体密封，密封效果好，旋转扭矩小，提高了整机运行之可靠性。阳光电子学校维修专家分析认为：籽晶提升采用了稳定可靠，性能优异之卷杨提升机构。阳光电子学校维修专家分析认为：计算机测控单元选用研华AWS-822工业级一体化工作站作为控制主机，配备全隔离A/D、D/A接口作为控制单元，该炉型1997年通过部级鉴定，1998年荣获国家经贸委考试合格颁发之国家级新产品奖。阳光电子学校维修专家分析认为：1997年开发生产了TDR-70A（B）型直拉硅单晶炉，投料量达到60kg，拉制单晶直径Φ150mm。阳光电子学校维修专家分析认为：
(二)、Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料生长设备
我国Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料之发展从无到有已经发展构比较简单、性能比较落后。阳光电子学校维修专家分析认为：1985年前后，国内陆续引进了英国和法国之高压单晶炉，生产2″之砷化镓单晶。阳光电子学校维修专家分析认为：但由于进口设备价格相当昂贵，使得大部分生产厂家 望尘莫及。阳光电子学校维修专家分析认为：为了满足国内对GaAs、InP等化合物半导体材料之需要，西安理工大学工厂于1991年开发成功了TDR-GY30系列高压单晶炉。阳光电子学校维修专家分析认为：
(括TDR-30型高压单晶炉，TDR-30S三段式加热型晶炉,TDR-30SC三段式加热带磁场型高压单晶炉)，投料量4kg，拉制单晶直径Φ75mm，满足了当时国内市场之需求。阳光电子学校维修专家分析认为：同时，由于生长工艺之不同之要求，西安理工大学工厂还陆续开发了TDR-ZY40型、TDR-ZY40A型、TDR-ZY40B型系列中压单晶炉，用于生长Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料。阳光电子学校维修专家分析认为：
（三）、激光晶体和非线性光学晶体材料生长设备
我国激光晶体属于稳步发展情况，由小直径发展到大直径，从单一品种发展到现在之多品种，一些新型材料还具有我国自己之自主知识产权。阳光电子学校维修专家分析认为：使用之设备有TDL-J40型、SJ78-3型激光晶体炉。阳光电子学校维修专家分析认为：锑镉汞、碲化镉、BBO、LBO等氧化物晶体材料生长设备主要有SJ82-5型氧化物晶体炉、SJ82-6型化合物晶体炉、SJ83-7型晶体炉、SJ91-9型化合物生长设备、SJ92-10型氧化物生长设备等。阳光电子学校维修专家分析认为：特别是近几年来，随着我国人工晶体材料工业之飞速发展，对人工晶体生长设备之需求越来越迫切，对设备之性能要求也越来越高，由于人工晶体之种类繁多，生长工艺各不相同，因此，就要求有能够满足各类晶体生长工艺之设备。阳光电子学校维修专家分析认为：为了满足我国人工晶体材料生长之需要，近几年西安理工大学工厂陆续开发了TDL－J75型、TDL(R)－60型、TDL(R)－50型系列激光炉,TDR－Y50型、TDR－Y60型氧化物晶体炉、TDL－N60系列铌酸锂钽酸锂晶体炉、TDL－F40型钒酸钇晶体炉, TDL－FZ50 型区域熔化提纯炉等。阳光电子学校维修专家分析认为：
以上各种晶体生长设备之运动精度、控制精度及其它性能指标都有很大之提高，它们共同之性能特点如下：
1．采用精密之直线导轨、滚珠丝杠作为主要运动执行机构，保证了机构运行之稳定可靠，提高了工作运动精度。阳光电子学校维修专家分析认为：
2．采用10000：1大减速比之精密减速机构进行传动，保证了慢速工作之稳定性。阳光电子学校维修专家分析认为：
3．具有转速程序控制功能，能够更好地满足晶体生长之工艺需要。阳光电子学校维修专家分析认为：
4．具有温度程序控制功能，可以根据工艺需要设定温度曲线。阳光电子学校维修专家分析认为：
5．真空炉室选用304L优质不锈钢材
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