日本 西雅衣家 氧化物大尺寸单晶制备设备

日本 西雅衣家 氧化物大尺寸单晶制备设备 日本 西雅衣家 氧化物大尺寸单晶制备设备

1. 产品概述

C-01 是 C&A 推出感应加热式 Czochralski 直拉单晶生长炉，基于经典丘克拉斯基提拉法工艺，面向大尺寸块状氧化物、氟化物光学单晶开发，依托大功率射频感应实现中高温原料熔融，可稳定生长厘米级大直径单晶坯体。

设备标配石英透明腔体与不锈钢双开门，搭配可升降上法兰便于坩埚、籽晶拆装；可移动感应线圈在生长过程中动态调整温场梯度，内置 CCD 视觉系统全程观测熔体液面形态；整套生长工艺、温度曲线、提拉程序由上位电脑全自动管控，支持局域网 / 互联网远程在线监控，广泛应用激光晶体、光学陶瓷、半导体衬底材料科研与小批量试样制备。

2. 设备工作原理

40kW 射频感应铜线圈对坩埚进行电磁感应升温，将高纯原料熔融形成稳定熔池；籽晶杆向下浸入液面引晶后，伺服提拉机构缓慢向上提拉，配合晶体匀速旋转，在精准可控温场下逐步生长大尺寸圆柱状单晶；可移动感应线圈沿轴向调整位置，实时修正结晶界面温度梯度，抑制裂纹、包裹体缺陷；CCD 相机透过石英腔体持续采集熔体液面、固液界面图像，电脑同步记录温度、转速、提拉速度全时序数据，支持远程联网调取运行参数与实时画面。

3. 核心规格参数

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参数项目C-01 CZ 直拉单晶炉技术指标

RF 射频电源功率40 kW

极限最高温度~2100℃（实际上限由选用坩埚材质决定）

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

感应振荡频率5 ~ 9.9 kHz 连续可调

供电规格三相 200V ±10%，50/60Hz 工业电源

整机工艺控制工业上位电脑全流程编程控制，支持互联网远程管控

腔体结构石英透明管腔体、不锈钢密封双开门、可移动上法兰

温场调节结构可上下移动工作感应线圈，生长过程动态调控温度梯度

观测系统CCD 高清视觉模组，实时可视化监测熔体液面状态

4. 整机硬件配置

（1）标准出厂标配

40kW 大功率射频感应加热电源、轴向可移动水冷感应线圈总成

透明石英生长腔体、不锈钢密封双开门、可升降活动上法兰

高精度伺服提拉旋转机构，双速区间覆盖引晶 / 等径生长全流程

CCD 在线视觉观测成像系统，配套画面实时采集软件

上位工业控制电脑、全套晶体生长工艺编程与数据记录软件

水冷循环系统、多路气氛分配气路、安全压力联锁保护模块

（2）可选拓展配件

耐高温定制坩埚（铱、钼、钨、铂铱合金适配不同熔融原料）

高精度多路 MFC 质量流量控制器，拓展多元气氛复合环境

前置真空机组，实现高真空惰性 / 还原气氛密闭生长环境

晶体直径闭环自动反馈控制系统，等径生长全自动稳径

远程工业监控终端、防爆氢气气路套件、高温隔热保温组件

5. 核心应用与可制备单晶品类

典型应用场景

大尺寸激光增益晶体、非线性光学晶体坯体制备；

氧化物透明陶瓷、红外传感、紫外光学块状单晶研发；

单晶生长温场、提拉速度、气氛工艺正交试验；

高校、光电企业新材料中试小批量单晶试样量产。

代表制备材料

YAG/YVO₄激光晶体、蓝宝石衬底单晶、氟化物红外晶体、钽酸盐 / 铌酸盐功能光学单晶、氧化物闪烁晶体。

6. 七大核心产品优势

40kW 大功率射频加热：最高 2100℃熔融区间，覆盖绝大多数中高温氧化物光学单晶原料；

双区间宽幅提拉速度：低速 0.1mm/h 适配引晶、等径精细生长，高速 300mm/min 满足快速提料、工艺调试；

动态可调温场梯度：感应线圈可轴向移动，生长全程实时修正界面温梯，大幅降低晶体开裂、气泡缺陷；

可视化密闭腔体：石英透明筒体搭配 CCD 相机，无需开炉即可实时观察熔池与结晶界面；

便捷式拆装结构：可活动上法兰 + 不锈钢双开门，坩埚、籽晶更换操作空间充足，提升换料效率；

远程互联控制功能：支持局域网 / 互联网在线远程监控、程序修改、历史数据调取；

全电脑自动化流程：升温、保温、引晶、等径、收尾降温整套工艺一键执行，工艺文件可存档重复调用。

7. 同系列设备产品线区分对比

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设备型号晶体生长工艺射频功率极限温度核心适用场景

C-01（本品）CZ 直拉法丘克拉斯基40 kW2100℃大尺寸块状氧化物激光 / 光学单晶、科研中试制备

O-01 μ-PD 单晶炉μ-PD 微下拉法20 kW2500℃细径单晶光纤、纤维状微小晶体、高熔点特种材料

8. 使用注意事项

2100℃最高温度受坩埚材质限制，铱坩埚长期稳定使用上限约 1900℃，钼 / 钨坩埚可耐受更高温区间；

氢气还原气氛工况必须配套防爆气路、尾气燃烧处理、泄漏检测报警装置；

石英腔体仅适用于中低温、无强腐蚀气氛；超过 1800℃高温长期运行建议更换金属密封腔体；

低速引晶阶段需定期校准伺服提拉原点，避免籽晶偏移造成单晶直径波动；

射频线圈、电源柜、上法兰必须持续开启水冷系统，高温长时间运行时严禁断水，防止线圈烧损。