气体输运系统及具有其的MOCVD设备技术方案

本发明专利技术提供一种气体输运系统及具有其的MOCVD设备，气体输运系统包括MO源容器、水浴加热槽、载气进气管和气源系统，MO源容器设于水浴加热槽中，其顶端设有进气端和出气端，载气进气管和气源系统相连，气体输运系统还包括设于水浴加热槽内的进气加热管，进气加热管为多段折弯结构，其两端分别与载气进气管以及进气端相连，通过在载气进气管和MO源容器之间设置一位于水浴加热槽内的进气加热管，使得载气再进入MO源容器之前，先对其进行加热，以避免车间环境温度对载气温度的影响，从而使从MO源出气端流出的载气所带出的Mo源量更加稳定精确。并且，多次折弯结构的进气加热管长度更长，使载气能在其内流动更长时间，从而确保载气够精确被加热至所需温度。确被加热至所需温度。确被加热至所需温度。

【技术实现步骤摘要】
气体输运系统及具有其的MOCVD设备


[0001]本专利技术涉及气相沉积设备领域，具体地涉及一种气体输运系统及具有其的MOCVD设备。

技术介绍

[0002]金属有机化合物化学气相沉积(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)是在气相外延生长(Vapour Phase Epitaxy，VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。MOCVD是制备化合物半导体外延材料的核心设备，以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、
Ⅵ
族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在基片上进行气相外延，主要用于生长各种
Ⅲ-
V族、
Ⅱ-Ⅵ
族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料，涵盖了所有常见半导体，有着非常广阔的市场前景。
[0003]在生产中，对各种参与反应的原材料高纯金属有机化合物(Metal Organic Source，MO)源的实际消耗量要求精度很高，MO源的消耗量会直接影响到产出的良率、性能等重要参数。根据理想气体公式PV＝NRT，其中P为气体压强，V为气体体积，N是物质的量，R为常数＝8.31J/(mol
·
K)，T为热力学温度，实际生长过程中P、V都是通过高精度设备进行控制，T通过恒温水浴槽对MO源容器温度进行控制。但目前的MOCVD设备载气进气管直接通入到MO源容器内，由于进入MO源容器的气体温度受车间环境温度影响，其与MO源装置的温度之间存在差异，从而会导致会物质量产生差异，根据实验得到物质量差异公式n＝PV(T
2-T1)/RT1T2，其中T1是MO源容器温度，T2是载气温度，从公式可知当载气温度与MO源容器温度差异越大时，物质差异量越大，生产的良率、性能越差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种气体输运系统及具有其的MOCVD设备。
[0005]本专利技术提供一种气体输运系统，其包括MO源容器、水浴加热槽、载气进气管和气源系统，所述MO源容器设于所述水浴加热槽中，其顶端设有进气端和出气端，所述载气进气管和所述气源系统相连，其特征在于，
[0006]所述气体输运系统还包括设于所述水浴加热槽内的进气加热管，所述进气加热管为多段折弯结构，其两端分别与所述载气进气管以及所述进气端相连。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述进气加热管包括并列式进气加热管、缠绕式进气加热管、贴合式进气加热管中的至少一种，所述并列式进气加热管设于所述MO源容器一侧，与所述MO源容器并列设置，所述缠绕式进气加热管围绕所述MO源容器设置，所述贴合式进气加热管贴合于所述水浴加热槽内壁面。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述并列式进气加热管最底端延伸至所述水浴加热槽的底部。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述并列式进气加热管包括至少一个螺旋部，所述螺旋部从上至下呈多层盘绕层叠的螺旋状结构。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述缠绕式进气加热管呈螺旋状环绕于所述MO源容器的侧壁面。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述贴合式进气加热管环绕贴合于所述水浴加热槽内壁面周圈。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述进气加热管表面还贴设有多个热交换片。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述进气加热管为不锈钢管。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述进气加热管通过密封接头与所述进气端以及所述进气端可拆卸连接。
[0015]本专利技术还提供一种MOCVD设备，所述MOCVD设备包括反应腔，加热装置，以及上述的气体输运系统，所述气体输运系统连接于所述反应腔。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在载气进气管和MO源容器之间设置一位于水浴加热槽内的进气加热管，使得载气再进入MO源容器之前，先对其进行加热，使其温度与水浴加热槽内温度一致，以消除车间环境温度对载气温度的影响，从而使从MO源出气端流出的载气所带出的Mo源量更加稳定精确，避免因载气温度与MO源装置内温度不一致带来的物质量差异。并且，多次折弯结构的进气加热管长度更长，使载气能在其内流动更长时间，从而确保载气够精确被加热至所需温度。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例一中的气体输运系统。
[0018]图2是本专利技术实施例二中的气体输运系统。
[0019]图3是本专利技术实施例三中的气体输运系统。
[0020]图4是本专利技术实施例四中的气体输运系统。
[0021]图5是本专利技术实施例五中的气体输运系统。
具体实施方式
[0022]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。
[0023]下面详细描述本专利技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0024]为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“上”、“下”、“后”、“前”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“上方”的单元将位于其他单元或特征“下方”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括下方和上方这两种空间方位。
[0025]如图1所示，本专利技术提供一种用于MOCVD设备的气体输运系统，所述气体输运系统
包括MO源容器1、水浴加热槽2、载气进气管4和气源系统(图中未视出)，MO源容器1设于水浴加热槽2中，其顶端设有进气端11和出气端12，载气进气管4和气源系统相连。
[0026]气体输运系统还包括设于水浴加热槽2内的进气加热管3，进气加热管3为多次折弯结构，并朝向水浴加热槽2底部延伸，其两端分别与载气进气管4和进气端11相连。
[0027]所述水浴加热槽2内设有恒温控制装置，通过对加热槽内的液体进行温度控制使其达到恒温状态。
[0028]所述MO源容器1为MO源钢瓶13，其设于水浴加热槽2中，MO源钢瓶13位于水浴加热槽2的水位线以下，通过恒温液体对其进行加热，并保持温度恒定，进气端11和出气端12与MO源钢瓶13密封连接，突出于水位线以上。进气端11通过进气加热管3和载气进气管4相连，出气端12通过管路连接至MOCVD设备的反应腔内，从而实现气体管路的连通，将从气源装置送出的载气经由MO源容器1输送到反应腔内。
[0029]从载气进气管4输送过来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体输运系统，其包括MO源容器、水浴加热槽、载气进气管和气源系统，所述MO源容器设于所述水浴加热槽中，其顶端设有进气端和出气端，所述载气进气管和所述气源系统相连，其特征在于，所述气体输运系统还包括设于所述水浴加热槽内的进气加热管，所述进气加热管为多段折弯结构，其两端分别与所述载气进气管以及所述进气端相连。2.根据权利要求1所述的气体输运系统，其特征在于，所述进气加热管包括并列式进气加热管、缠绕式进气加热管、贴合式进气加热管中的至少一种，所述并列式进气加热管设于所述MO源容器一侧，与所述MO源容器并列设置，所述缠绕式进气加热管围绕所述MO源容器设置，所述贴合式进气加热管贴合于所述水浴加热槽内壁面。3.根据权利要求2所述的气体输运系统，其特征在于，所述并列式进气加热管最底端延伸至所述水浴加热槽的底部。4.根据权利要求3所述的气体输运系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：聚灿光电科技宿迁有限公司，
类型：发明
国别省市：