日本 西雅衣家 氧化物大尺寸單晶制備設(shè)備 日本 西雅衣家 氧化物大尺寸單晶制備設(shè)備

1. 產(chǎn)品概述

C-01 是 C&A 推出感應(yīng)加熱式 Czochralski 直拉單晶生長爐，基于經(jīng)典丘克拉斯基提拉法工藝，面向大尺寸塊狀氧化物、氟化物光學單晶開發(fā)，依托大功率射頻感應(yīng)實現(xiàn)中高溫原料熔融，可穩(wěn)定生長厘米級大直徑單晶坯體。

設(shè)備標配石英透明腔體與不銹鋼雙開門，搭配可升降上法蘭便于坩堝、籽晶拆裝；可移動感應(yīng)線圈在生長過程中動態(tài)調(diào)整溫場梯度，內(nèi)置 CCD 視覺系統(tǒng)全程觀測熔體液面形態(tài)；整套生長工藝、溫度曲線、提拉程序由上位電腦全自動管控，支持局域網(wǎng) / 互聯(lián)網(wǎng)遠程在線監(jiān)控，廣泛應(yīng)用激光晶體、光學陶瓷、半導體襯底材料科研與小批量試樣制備。

2. 設(shè)備工作原理

40kW 射頻感應(yīng)銅線圈對坩堝進行電磁感應(yīng)升溫，將高純原料熔融形成穩(wěn)定熔池；籽晶桿向下浸入液面引晶后，伺服提拉機構(gòu)緩慢向上提拉，配合晶體勻速旋轉(zhuǎn)，在精準可控溫場下逐步生長大尺寸圓柱狀單晶；可移動感應(yīng)線圈沿軸向調(diào)整位置，實時修正結(jié)晶界面溫度梯度，抑制裂紋、包裹體缺陷；CCD 相機透過石英腔體持續(xù)采集熔體液面、固液界面圖像，電腦同步記錄溫度、轉(zhuǎn)速、提拉速度全時序數(shù)據(jù)，支持遠程聯(lián)網(wǎng)調(diào)取運行參數(shù)與實時畫面。

3. 核心規(guī)格參數(shù)

表格

參數(shù)項目C-01 CZ 直拉單晶爐技術(shù)指標

RF 射頻電源功率40 kW

極限最高溫度~2100℃（實際上限由選用坩堝材質(zhì)決定）

雙模式提拉速度低速段：0.1 ~ 10 mm/hr；高速段：2 ~ 300 mm/min

感應(yīng)振蕩頻率5 ~ 9.9 kHz 連續(xù)可調(diào)

供電規(guī)格三相 200V ±10%，50/60Hz 工業(yè)電源

整機工藝控制工業(yè)上位電腦全流程編程控制，支持互聯(lián)網(wǎng)遠程管控

腔體結(jié)構(gòu)石英透明管腔體、不銹鋼密封雙開門、可移動上法蘭

溫場調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)可上下移動工作感應(yīng)線圈，生長過程動態(tài)調(diào)控溫度梯度

觀測系統(tǒng)CCD 高清視覺模組，實時可視化監(jiān)測熔體液面狀態(tài)

4. 整機硬件配置

（1）標準出廠標配

40kW 大功率射頻感應(yīng)加熱電源、軸向可移動水冷感應(yīng)線圈總成

透明石英生長腔體、不銹鋼密封雙開門、可升降活動上法蘭

高精度伺服提拉旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，雙速區(qū)間覆蓋引晶 / 等徑生長全流程

CCD 在線視覺觀測成像系統(tǒng)，配套畫面實時采集軟件

上位工業(yè)控制電腦、全套晶體生長工藝編程與數(shù)據(jù)記錄軟件

水冷循環(huán)系統(tǒng)、多路氣氛分配氣路、安全壓力聯(lián)鎖保護模塊

（2）可選拓展配件

耐高溫定制坩堝（銥、鉬、鎢、鉑銥合金適配不同熔融原料）

高精度多路 MFC 質(zhì)量流量控制器，拓展多元氣氛復合環(huán)境

前置真空機組，實現(xiàn)高真空惰性 / 還原氣氛密閉生長環(huán)境

晶體直徑閉環(huán)自動反饋控制系統(tǒng)，等徑生長全自動穩(wěn)徑

遠程工業(yè)監(jiān)控終端、防爆氫氣氣路套件、高溫隔熱保溫組件

5. 核心應(yīng)用與可制備單晶品類

典型應(yīng)用場景

大尺寸激光增益晶體、非線性光學晶體坯體制備；

氧化物透明陶瓷、紅外傳感、紫外光學塊狀單晶研發(fā)；

單晶生長溫場、提拉速度、氣氛工藝正交試驗；

高校、光電企業(yè)新材料中試小批量單晶試樣量產(chǎn)。

代表制備材料

YAG/YVO?激光晶體、藍寶石襯底單晶、氟化物紅外晶體、鉭酸鹽 / 鈮酸鹽功能光學單晶、氧化物閃爍晶體。

6. 七大核心產(chǎn)品優(yōu)勢

40kW 大功率射頻加熱：最高 2100℃熔融區(qū)間，覆蓋絕大多數(shù)中高溫氧化物光學單晶原料；

雙區(qū)間寬幅提拉速度：低速 0.1mm/h 適配引晶、等徑精細生長，高速 300mm/min 滿足快速提料、工藝調(diào)試；

動態(tài)可調(diào)溫場梯度：感應(yīng)線圈可軸向移動，生長全程實時修正界面溫梯，大幅降低晶體開裂、氣泡缺陷；

可視化密閉腔體：石英透明筒體搭配 CCD 相機，無需開爐即可實時觀察熔池與結(jié)晶界面；

便捷式拆裝結(jié)構(gòu)：可活動上法蘭 + 不銹鋼雙開門，坩堝、籽晶更換操作空間充足，提升換料效率；

遠程互聯(lián)控制功能：支持局域網(wǎng) / 互聯(lián)網(wǎng)在線遠程監(jiān)控、程序修改、歷史數(shù)據(jù)調(diào)取；

全電腦自動化流程：升溫、保溫、引晶、等徑、收尾降溫整套工藝一鍵執(zhí)行，工藝文件可存檔重復調(diào)用。

7. 同系列設(shè)備產(chǎn)品線區(qū)分對比

表格

設(shè)備型號晶體生長工藝射頻功率極限溫度核心適用場景

C-01（本品）CZ 直拉法丘克拉斯基40 kW2100℃大尺寸塊狀氧化物激光 / 光學單晶、科研中試制備

O-01 μ-PD 單晶爐μ-PD 微下拉法20 kW2500℃細徑單晶光纖、纖維狀微小晶體、高熔點特種材料

8. 使用注意事項

2100℃最高溫度受坩堝材質(zhì)限制，銥坩堝長期穩(wěn)定使用上限約 1900℃，鉬 / 鎢坩堝可耐受更高溫區(qū)間；

氫氣還原氣氛工況必須配套防爆氣路、尾氣燃燒處理、泄漏檢測報警裝置；

石英腔體僅適用于中低溫、無強腐蝕氣氛；超過 1800℃高溫長期運行建議更換金屬密封腔體；

低速引晶階段需定期校準伺服提拉原點，避免籽晶偏移造成單晶直徑波動；

射頻線圈、電源柜、上法蘭必須持續(xù)開啟水冷系統(tǒng)，高溫長時間運行時嚴禁斷水，防止線圈燒損。