含磷晶体生长的检测装置制造方法及图纸

技术编号:14917861 阅读:68 留言:0更新日期:2017-03-30 09:45
本实用新型专利技术提供了一种含磷晶体生长的检测装置,包括:水箱;所述水箱包括进气口与出水口;所述水箱的进气口与晶体生长炉相连通;所述水箱的出水口与红磷探测器相连通。与现有技术相比,本实用新型专利技术通过将晶体生长炉内气体通入水箱内的水中,然后检测水中总磷含量即可判断晶体生长炉内石英管是否发生裂管的现象,取代了目前采用的依靠操作者经验判断的方法,设计简单。操作简便,可靠程度高,污染少,且可实现在线检测。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2016年6月3日提交中国专利局、申请号为201620542350.5、技术名称为“含磷晶体生长的检测装置”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
本技术属于晶体生长
,尤其涉及含磷晶体生长的检测装置。
技术介绍
随着光纤通信、高速电子器件、高效太阳能电池、激光二极管以及非线性光学的快速发展,含磷晶体,特别是含磷半导体晶体,例如磷化镓、磷化铟、磷化锌、磷锗锌晶体等应用越来越广泛,极大地促进了含磷晶体生长技术的发展。由于含磷晶体在熔点附近的离解压很高,晶体生长过程中较多的采用高压晶体生长炉生长含磷晶体。传统的含磷晶体的生长方法是高压液封直拉法(LEC法),这种方法炉体结构复杂,晶体位错密度及掺杂均匀性差,不能满足许多关键应用的要求。因此,近些年来,LEC法逐渐被坩埚下降法、温度梯度法、移动加热器法等方法所替代,尽管这些方法控制容易、晶体质量较好、成本低廉,但由于这些方法大都采用装在密闭晶体生长炉内的密封石英坩埚作为晶体生长的容器,在晶体生长过程中,极有可能出现石英坩埚内外压力不平衡造成的石英坩埚破裂现象。石英坩埚破裂(裂管)时,如果不能及时发现,大量熔体和磷蒸汽就会溢出坩埚,污染甚至损坏炉体,造成较高的经济损失。目前,各个含磷晶体生长单位均依靠操作者的经验判断是否裂管,这种判断方式准确性低,操作难度大,已经不适应现在产业发展的需求。因此,含磷晶体生长过程中,亟需一种简便易行的在线裂管检测方法,可以实时检测炉内石英管开裂情况,对晶体生长工艺调整提供依据。
技术实现思路
有鉴于此,本技术要解决的技术问题在于提供一种含磷晶体生长的检测装置,该检测装置可实现在线检测。本技术提供了一种含磷晶体生长的检测装置,包括:水箱;所述水箱包括进气口与出水口;所述水箱的进气口与晶体生长炉相连通;所述水箱的出水口与红磷探测器相连通。优选的,还包括第一控制阀;所述水箱的进气口通过所述第一控制阀与晶体生长炉相连通。优选的,所述第一控制阀为球阀。优选的,还包括第二控制阀;所述水箱的出水口通过所述第二控制阀与红磷探测器相连通。优选的,所述第二控制阀为球阀。优选的,还包括位于水箱内的管道;所述水箱的进气口通过所述管道与水箱的箱体内部相连通;所述管道的开口位于水箱靠近底部的位置。优选的,所述水箱还包括排气口;所述水箱通过所述排气口与外界相连通。本技术提供了一种含磷晶体生长的检测装置,包括:水箱;所述水箱包括进气口与出水口;所述水箱的进气口与晶体生长炉相连通;所述水箱的出水口与红磷探测器相连通。与现有技术相比,本技术通过将晶体生长炉内气体通入水箱内的水中,然后检测水中总磷含量即可判断晶体生长炉内石英管是否发生裂管的现象,取代了目前采用的依靠操作者经验判断的方法,设计简单。操作简便,可靠程度高,污染少,且可实现在线检测。附图说明图1为本技术所提供的含磷晶体生长的检测装置的示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。本技术提供了一种含磷晶体生长的检测装置,包括:水箱;所述水箱包括进气口与出水口;所述水箱的进气口与晶体生长炉相连通;所述水箱的出水口与红磷探测器相连通。所述含磷晶体生长的检测装置还包括第一控制阀;所述水箱的进气口通过所述第一控制阀与晶体生长炉相连通;第一控制阀可控制晶体生长炉的气体通向水箱的流量与流速。在本技术中,为使气体更好的通入水箱内的水中,优选还包括位于水箱内的管道;所述水箱的进气口通过所述管道与水箱的箱体内部相连通;所述管道的开口位于水箱靠近底部的位置。如晶体生长炉的气体中含有磷及磷化物,气体经过水箱内的水中的时候,磷及磷化物会在水中沉淀下来。本技术中所述水箱优选还包括排气口;所述水箱通过所述排气口与外界相连通,将余下的气体排出水箱。所述检测装置优选还包括第二控制阀;所述水箱的出水口通过所述第二控制阀与红磷探测器相连通。在本技术中所述第一控制阀与第二控制阀为本领域技术人员熟知的阀门即可,并无特殊的限制,本技术中优选采用球阀。在使用本技术提供的装置时,打开第一控制阀使晶体生长炉内的气体进入水箱中,然后关闭第一控制阀打开第二控制阀使水箱中的水进入红磷探测器中。本技术通过将晶体生长炉内气体通入水箱内的水中,然后检测水中总磷含量即可判断晶体生长炉内石英管是否发生裂管的现象,取代了目前采用的依靠操作者经验判断的方法,设计简单。操作简便,可靠程度高,污染少,且可实现在线检测。本技术还提供了一种应用上述含磷晶体生长的检测装置进行含磷晶体生长的检测方法,包括:将晶体生长炉内的气体经进气口进入水箱内的水中,然后将水箱内的水通入红磷探测器进行检测。其中,所述晶体生长炉内的气体进入水箱中的气体流量优选为0.01~1L/min,更优选为0.05~0.5L/min,再优选为0.05~0.1L/min,最优选为0.1L/min;所述晶体生长炉内的气体进入水箱中的时间即第一控制阀打开的时间优选为0.5~5min,更优选为0.5~3min,再优选为1~3min,最优选为1min。晶体生长炉内的气体进入水箱后,再将水箱内的水通入红磷探测器中检测水中总磷的含量;当水中总磷含量大于等于0.1mg/L,说明晶体生长炉中石英管发生破裂;水中总磷含量小于0.1mg/L,说明晶体生长炉中石英管未发生破裂。为了进一步说明本技术,以下结合实施例对本技术提供的含磷晶体生长的检测装置进行详细描述。以下实施例中所用的试剂均为市售。实施例1提供图1所示的含磷晶体生长的检测装置,其中1为水箱,2为球阀即第一控制阀,3为球阀即第二控制阀,4为排气管。水箱1中装入1L去离子水。球阀2前端由不锈钢管与晶体生长炉内连通,后端由不锈钢管插入水箱1中的水中。球阀3前端由不锈钢管与水箱1中的水连通,后端由不锈钢管与红磷探测器连通。水箱1上还有排气管,连通大气与水箱内的空气。磷化铟单晶生长过程中,打开球阀2,使炉体内的气体缓慢的通过球阀,进入水箱中。控制球阀打开时间为0.5min;控制气流量为0.1L/min。之后关闭球阀2,打开球阀3,使水箱1中的水样进入红磷探测器中,由红磷探测器检测水样中的总磷含磷。红磷探测器检测水中总磷含量为1mg/L,判断为炉内异常。开炉后,发现石英管破裂,红磷挥发至炉腔内。实施例2水箱1中装入1L去离子水。球阀2前端由不锈钢管与炉体内连通,后端由不锈钢管插入水箱1中的水中。球阀3前端由不锈钢管与水箱1中的水连通,后端由不锈钢管与红磷探测器连通。水箱1上还有排气管,连通大气与水箱内的空气。磷化镓单晶生长过程中,打开球阀2,使炉体内的气体缓慢的通过球阀,进入水箱中。控制球阀打开时间为1min;控制气流量为0.05L/min。之后关闭球阀2,打开球阀3,使水箱1中的水样进入红磷探测器中,由红磷探测器检测水样中的总磷含磷。红磷探测器检测水中总磷含量为0mg/L,判断为炉内正常。开炉后,发现石英管无破本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含磷晶体生长的检测装置,其特征在于,包括:水箱;所述水箱包括进气口与出水口;所述水箱的进气口与晶体生长炉相连通;所述水箱的出水口与红磷探测器相连通。

【技术特征摘要】
2016.06.03 CN 20162054235051.一种含磷晶体生长的检测装置,其特征在于,包括:水箱;所述水箱包括进气口与出水口;所述水箱的进气口与晶体生长炉相连通;所述水箱的出水口与红磷探测器相连通。2.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,还包括第一控制阀;所述水箱的进气口通过所述第一控制阀与晶体生长炉相连通。3.根据权利要求2所述的检测装置,其特征在于,所述第一控制阀为球阀。...

【专利技术属性】
技术研发人员:狄聚青朱刘
申请(专利权)人:广东先导稀材股份有限公司
类型:新型
国别省市:广东;44

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