一种氢化物气相外延石墨舟结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种氢化物气相外延石墨舟结构，包括石墨舟和设在石墨舟上表面的衬底片，所述石墨舟上表面装设有遮挡片，该遮挡片上设有与衬底片大小匹配的通孔，衬底片位于该通孔中被遮挡片包围住，遮挡片嵌装在石墨舟上，或者通过连接件固定安装在石墨舟上，遮挡片上设置的通孔的数量与衬底片的数量保持一致。本实用新型专利技术利用遮挡片降低由于衬底片边界条件带来的不利影响，使材料生长组份以及速率更加均一稳定。

A type of hydride gas phase epitaxy graphite boat structure

The utility model discloses a hydride vapor phase epitaxy structure of graphite boat, including graphite boat and a graphite boat on the upper surface of the substrate, the surface of the graphite boat is equipped with shielding sheet, the shielding sheet is provided with a through hole matching with the substrate size of the substrate is positioned in the through hole is surrounded by a shielding plate to live, the shielding sheet is embedded in the graphite boat, or through the connecting piece is fixedly arranged on the graphite boat, occlusion quantity of substrate through holes are arranged on a chip consistent. The utility model uses the shield to reduce the adverse effects caused by the boundary conditions of the substrate, so that the growth component and the rate of the material are more stable.

【技术实现步骤摘要】
一种氢化物气相外延石墨舟结构
本技术涉及一种用于HVPE生长氮化镓反应室内材料生长装置，特别是涉及一种承载衬底片的石墨舟结构。
技术介绍
氮化镓作为具有代表性的第三代宽带隙半导体，在照明、紫外光固化、曝光以及杀菌消毒等应用领域都具有重要应用意义，包括蓝绿光波段的半导体激光器等，都具有潜在的应用价值，但是目前蓝光及绿光激光器以及相关光电子器件的性能都无法获得大幅提高，原因就在于缺少同质外延衬底。目前已有同质外延生长方法中，包括单晶生长、氨热法等众多技术，从现实的角度分析，氢化物气相外延（HVPE）材料生长法有望获得重要突破。HVPE技术在材料生长过程中有众多问题需要解决，包括流场和温度场分布，氨气与氯化镓等的分布与组份均匀问题，热应力释放以及生长速率均一的问题，在流场与温度场排列的问题中，一个反应物合理利用的问题，就显得尤为突出，这主要是因为衬底放置在石墨舟表面相应位置处，其它无衬底位置处反应前驱物与衬底表面反应条件不一样，生成大颗粒分子或生成对于氮化镓质量不利的反应物，并且这些大颗粒产物漂移到衬底上表面，将会对表面质量造成损害，比如缺陷增多、出现小丘或凹痕等，为此，合理构造石墨舟表面边界条件，就显得尤为重要。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种氢化物气相外延石墨舟结构，为了解决上述技术问题，本技术采取以下技术方案：一种氢化物气相外延石墨舟结构，包括石墨舟和设在石墨舟上表面的衬底片，所述石墨舟上表面装设有遮挡片，该遮挡片上设有与衬底片大小匹配的通孔，衬底片位于该通孔中被遮挡片包围住。所述遮挡片嵌装在石墨舟上，或者通过连接件固定安装在石墨舟上。所述遮挡片上设置的通孔的数量与衬底片的数量保持一致。所述遮挡片为一体结构。所述遮挡片为分体结构，并且该遮挡片由若干个子遮挡片组成，每一个子遮挡片对应容置一个衬底片。所述石墨舟下表面还设有遮挡片。遮挡片由与衬底片相同的材料制成。本技术通过设置围合住衬底片的遮挡片，当包括GaCl、氢气、氮气以及氨气等反应前驱物及载气在内的气体从进气系统到达石墨舟表面处，遮挡片将进一步降低由于蓝宝石衬底片边界条件带来的不利影响，使材料生长组份以及速率更加均一稳定。附图说明附图1为本技术实施例一的立体结构示意图；附图2为本技术实施例二的立体结构示意图；附图3为本技术实施例三的俯视示意图；附图4为本技术实施四的立体结构示意图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本技术作进一步的描述。如附图1所示，本技术揭示了一种氢化物气相外延石墨舟结构，包括石墨舟1和设在石墨舟1上表面的衬底片3，所述石墨舟1上表面装设有遮挡片2，该遮挡片上设有与衬底片大小匹配的通孔，衬底片位于该通孔中被遮挡片包围住。遮挡片嵌装在石墨舟上，或者通过连接件固定安装在石墨舟上。遮挡片上设置的通孔的数量与衬底片的数量保持一致。石墨舟具有承载至少一个2英寸材料生长衬底的尺寸，并且该石墨舟可由任何适宜外延生长的材料组成，包括但不限于石墨、硅锗以及碳化硅等材料。衬底片可以包括但不限于蓝宝石、硅锗等材料。遮挡片所采用的材料可与衬底片相同或者不同，根据实际需要灵活选择。而且，衬底片可在石墨舟上任意排布，对于空间位置并无特别限定。对于遮挡片而言，该遮挡片为一体结构。或者遮挡片为分体结构，并且该遮挡片由若干个子遮挡片组成，每一个子遮挡片对应容置一个衬底片，多个子遮挡片拼接形成一个整体的遮挡片，并且各个子遮挡片的形状可相同或者不相同，并无特别限定。所述石墨舟下表面还设有遮挡片，即同时在石墨舟上表面和下表面同时设置遮挡片，遮挡片均可以弱化边界条件造成的不利影响。本技术装置可以放置在水平反应室或垂直反应室中，在一定的反应压强下，石墨舟被加热到反应温度时，当GaCl气体、高纯氨气、高纯氢气以及高纯氮气等反应前驱物及载气在内的气体从进气系统垂直或水平流动到达石墨舟表面处，将在石墨舟表面的蓝宝石等衬底表面位置处发生表面化学反应，而与衬底片材料相同的遮挡片由于与衬底材料边缘相邻或相近，由此降低由于蓝宝石衬底片边界条件带来的不利影响，使材料生长组份分布均匀一致，生长速率也更加趋于一致。实施例一如附图1所示，在石墨舟1上放置一个衬底片3，遮挡片2上设置一个通孔，遮挡片将衬底片套装在通孔中，遮挡片为一体结构，遮挡片的外围包围在石墨舟外部，有利于保护单一样品外边界生长材料质量。实施例二如附图2所示，在石墨舟1上设四个衬底片3，遮挡片2为一体结构，同时在遮挡片上设置四个通孔，相应的四个衬底片装设在遮挡片的四个通孔中。在该结构中，石墨舟的中心位置没有放置衬底片，属于空心部分，利用遮挡片将石墨中心及其周边全部用遮挡片保护起来，有助于使中心位置处的边界与外边界生长速率趋于一致。实施例三如附图3所示，石墨舟1上承载五片衬底片3，遮挡片为分体结构，由多个子遮挡片21构成，相邻子遮挡片21之间形成用于放置衬底片的通孔区域。该遮挡片由多个子遮挡片拼接构成围合成一个整体，可以减缓衬底边缘效应。实施例四如附图4所示，石墨舟1上承载有12片衬底片3，该12片衬底片由其中9个衬底片构成外圈，另外3个衬底片设在该外圈中形成内圈，并且该外圈与内圈为同心圆。相应的遮挡片2上也设置同样结构的12个通孔，这该遮挡片将会把内圈及外圈之外的所有孔隙全部遮挡保护，有利于整体生长厚度的均匀性。以上两个实施例均未本技术的具体应用，本结构可以应用于HVPE等的水平反应室或垂直反应室中，可以通过镶嵌或者借助石墨或氮化硼等螺栓固定等方式，将遮挡片固定在石墨舟上表面，也可以石墨舟上下表面全部放遮挡片，遮挡片均可以弱化边界条件造成的不利影响。通过以上实施例中的技术方案对本技术进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例为本技术一部分实施例，而不是全部。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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢化物气相外延石墨舟结构，包括石墨舟和设在石墨舟上表面的衬底片，其特征在于，所述石墨舟上表面装设有遮挡片，该遮挡片上设有与衬底片大小匹配的通孔，衬底片位于该通孔中被遮挡片包围住。

【技术特征摘要】
1.一种氢化物气相外延石墨舟结构，包括石墨舟和设在石墨舟上表面的衬底片，其特征在于，所述石墨舟上表面装设有遮挡片，该遮挡片上设有与衬底片大小匹配的通孔，衬底片位于该通孔中被遮挡片包围住。2.根据权利要求1所述的氢化物气相外延石墨舟结构，其特征在于，所述遮挡片嵌装在石墨舟上，或者通过连接件固定安装在石墨舟上。3.根据权利要求2所述的氢化物气相外延石墨舟结构，其特征在于，所述遮挡片上设置的通孔的数量与衬底片的数量保持一致。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成明，刘鹏，张国义，
申请(专利权)人：东莞市中镓半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44