一种分子束外延源炉加热丝缠绕工装及缠绕方法技术

本申请涉及加热工装技术领域，具体涉及一种分子束外延源炉加热丝缠绕工装及缠绕方法,加热丝缠绕工装包括：固定柱、第一固定板、第二固定板、第一旋转环和第二旋转环；第一固定板和第二固定板相互平行并分别可拆卸地与固定柱的两端连接，第一固定板和第二固定板的周面均间隔环布有多个定位凹槽，且各个定位凹槽沿厚度方向贯通第一固定板或第二固定板的两个侧面；第一旋转环和第二旋转环分别可转动且可拆卸地设置在第一固定板和第二固定板的周面上，第一旋转环和第二旋转环均设置有一个开口，开口贯通第一旋转环或第二旋转环的内外周面，开口的大小与定位凹槽相适配；降低加热丝产生塑性变形的几率，有效保证分子束外延源炉的温度场分布均匀。的温度场分布均匀。的温度场分布均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种分子束外延源炉加热丝缠绕工装及缠绕方法


[0001]本申请涉及加热工装
，具体而言，涉及一种分子束外延源炉加热丝缠绕工装及缠绕方法。

技术介绍

[0002]分子束源炉是分子束外延技术的核心零部件，分子束源炉由均匀围绕在炉外的加热丝发热，炉内的固体待沉积物受高温熔化并蒸发，从炉内上升并沿炉口喷射进分子束外延腔室内，最终沉积在样品台上形成均匀薄膜。其中分子束源炉的温度场的稳定性和均匀性直接影响到分子束的流量和均匀性，并决定成膜的质量，如图1所示，图1为现有技术的分子束源炉的结构示意图，分子束源炉包括第一加热丝10和多个第一支撑环20，由第一加热丝10迂回绕制在多个第一支撑环20上，并在最外端的第一支撑环20处进行折弯返回形成折弯部，第一加热丝10在绕制的时候，为了使分子束源炉的温度场均匀性好，除了保证折弯部的半径统一，还需要保证各个第一加热丝10在各个第一支撑环20之间的部分保持平直，由于第一加热丝10分布比较密集，相邻的两个第一加热丝之间距离一般是小于3mm，因此，第一加热丝10之间（除了折弯部）稍微有点弯曲也会对分子束源炉整体温度的均匀性影响很大，现有技术的第一加热丝10的缠绕方法是如图2所示（图2是为了更加清楚地表达的简略示意图，并不代表具体实物图），图2中第一加热丝10穿过第一支撑环20（图2中用矩形示意）b1孔后折弯再穿过相邻的b2孔，然后在b2孔的下方将第一加热丝10进行拉伸，以使b1孔到b2孔位置的折弯部的半径达到要求，在此过程中，状态a1中b1孔到b2孔的第一加热丝段都会经过折弯（即A1），由于b1孔和b2孔之间的距离比较小，折弯部的曲率较大，会导致折弯后的第一加热丝10产生塑性变形，即使经历状态a2的拉伸（拉伸时，A1处会被拉伸至A2处），最终拉伸至状态a3中的A3处，该A3段最终会呈弯曲状，并且很难重新矫正，从而影响分子束源炉的温度场分布均匀性。
[0003]针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种分子束外延源炉加热丝缠绕工装及缠绕方法，旨在解决现有加热丝在缠绕过程中产生塑性变形影响分子束源炉的温度场分布均匀性问题，有效减少加热丝在缠绕过程中产生的塑性变形。
[0005]本申请提供了一种分子束外延源炉加热丝缠绕工装，包括：固定柱、第一固定板、第二固定板、第一旋转环和第二旋转环；所述第一固定板和所述第二固定板相互平行并分别可拆卸地与所述固定柱的两端连接，所述第一固定板和所述第二固定板的周面均间隔环布有多个定位凹槽，且各个所述定位凹槽沿厚度方向贯通所述第一固定板或所述第二固定板的两个侧面；所述第一旋转环和所述第二旋转环分别可转动且可拆卸地设置在所述第一固定板和所述第二固定板的周面上，所述第一旋转环和所述第二旋转环均设置有一个开口，所
述开口贯通所述第一旋转环或所述第二旋转环的内外周面，所述开口的大小与所述定位凹槽相适配。
[0006]本申请提供的分子束外延源炉加热丝缠绕工装，通过在第一固定板和第二固定板的周面设置定位凹槽，在加热丝缠绕时，把第一旋转环和第二旋转环的开口分别旋转至定位凹槽，方便加热丝直接按入定位凹槽，无需使整段加热丝穿过定位凹槽，从而使加热丝在折弯的过程仅是对需要折弯的位置的部分加热丝进行折弯，其余部分的加热丝不需要经过大曲率折弯过程，因此，可大大降低加热丝产生塑性变形的几率，从而有效保证分子束外延源炉的温度场分布均匀。
[0007]可选地，所述第一旋转环和所述第二旋转环均设置有至少一个第一螺纹通孔，所述第一螺纹通孔贯通所述第一旋转环或所述第二旋转环的内外周面，并用于安装锁定螺丝。
[0008]可选地，任意相邻两个所述定位凹槽之间还设置有一个第一凹孔，所述第一凹孔与所述第一螺纹通孔相适配，并用于供所述锁定螺丝伸入以锁定所述第一旋转环或所述第二旋转环。
[0009]通过设置与第一螺纹通孔相适配的第一凹孔，当需要固定第一旋转环或第二旋转环时，可方便锁定螺丝伸入第一凹孔，从而更加可靠地锁定第一旋转环或第二旋转环。
[0010]可选地，所述开口的宽度从外到内逐渐变小，且所述开口的内侧一端的宽度等于所述定位凹槽的槽口宽度。
[0011]通过设置开口的宽度由外到内逐渐变小，在加热丝按入定位凹槽时，加热丝只需放置在宽度最大的开口处，加热丝顺着开口的侧壁导引进入开口内侧一端从而进入定位凹槽，无需使加热丝精确对准开口，并提高缠绕效率。
[0012]可选地，所述第一固定板和所述第二固定板均通过至少一个螺钉与所述固定柱连接。
[0013]可选地，所述第一旋转环和所述第二旋转环均设置有四个所述第一螺纹通孔。
[0014]可选地，所述第一旋转环的外周面和所述第二旋转环的外周面之间通过一个连接杆连接，所述连接杆的两端分别通过所述锁定螺丝与所述第一旋转环和所述第二旋转环连接，所述连接杆用于同步旋转所述第一旋转环和所述第二旋转环。
[0015]可选地，所述定位凹槽为U型槽。
[0016]可选地，所述固定柱为可伸缩结构，所述固定柱的长度可调。
[0017]第二方面，本申请提供一种分子束外延源炉加热丝缠绕方法，基于上述所述的分子束外延源炉加热丝缠绕工装，所述方法包括步骤:A1.将至少两个支撑环重叠且使各个第三通孔对齐后套入所述固定柱中，然后把所述第一固定板和所述第二固定板安装在所述固定柱的两端；所述支撑环沿周向环布设置有多个所述第三通孔，所述第三通孔沿厚度方向贯通所述支撑环；A2.将所述第一旋转环和所述第二旋转环分别安装在所述第一固定板和所述第二固定板上，使所述第一旋转环和所述第二旋转环的所述开口对准同一个定位凹槽组，使加热丝穿过所述第三通孔并依次按入所述定位凹槽组后，调节两个所述开口依次对准各个所述定位凹槽组，并在每次对准后将所述加热丝折弯后穿过对应的所述第三通孔并依次按入对应的所述定位凹槽组；所述定位凹槽组包括两个分别设置在所述第一固定板和所述第二
固定板上且位于同一直线上的所述定位凹槽；A3.绕制完成后，拆卸所述第一旋转环和所述第二旋转环，将所述加热丝移出各个所述定位凹槽，并将各个所述支撑环移动至所需的位置并与所述加热丝固定,然后拆卸所述第一固定板和所述第二固定板以及取出所述固定柱。
[0018]有益效果本申请提供的一种分子束外延源炉加热丝缠绕工装，通过在第一固定板和第二固定板的周面设置定位凹槽，在加热丝缠绕时，把第一旋转环和第二旋转环的开口分别旋转至定位凹槽，方便加热丝直接按入定位凹槽，无需使整段加热丝穿过定位凹槽，从而使加热丝在折弯的过程中仅是对需要折弯的位置的部分加热丝进行折弯，其余部分的加热丝不需要经过大曲率折弯过程，因此，可大大降低加热丝产生塑性变形的几率，从而有效保证分子束外延源炉的温度场分布均匀。
附图说明
[0019]图1为现有技术的分子束源炉的结构示意图。
[0020]图2为现有技术的第一加热丝的缠绕方法的示意图。
[0021]图3为本申请提供的分子束外延源炉加热丝缠绕工装的结构示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分子束外延源炉加热丝缠绕工装，其特征在于，包括：固定柱（100）、第一固定板（201）、第二固定板（202）、第一旋转环（301）和第二旋转环（302）；所述第一固定板（201）和所述第二固定板（202）相互平行并分别可拆卸地与所述固定柱（100）的两端连接，所述第一固定板（201）和所述第二固定板（202）的周面均间隔环布有多个定位凹槽（203），且各个所述定位凹槽（203）沿厚度方向贯通所述第一固定板（201）或所述第二固定板（202）的两个侧面；所述第一旋转环（301）和所述第二旋转环（302）分别可转动且可拆卸地设置在所述第一固定板（201）和所述第二固定板（202）的周面上，所述第一旋转环（301）和所述第二旋转环（302）均设置有一个开口（303），所述开口（303）贯通所述第一旋转环（301）或所述第二旋转环（302）的内外周面，所述开口（303）的大小与所述定位凹槽（203）相适配。2.根据权利要求1所述的分子束外延源炉加热丝缠绕工装，其特征在于，所述第一旋转环（301）和所述第二旋转环（302）均设置有至少一个第一螺纹通孔（304），所述第一螺纹通孔（304）贯通所述第一旋转环（301）或所述第二旋转环（302）的内外周面，并用于安装锁定螺丝（305）。3.根据权利要求2所述的分子束外延源炉加热丝缠绕工装，其特征在于，任意相邻两个所述定位凹槽（203）之间还设置有一个第一凹孔（204），所述第一凹孔（204）与所述第一螺纹通孔（304）相适配，并用于供所述锁定螺丝（305）伸入以锁定所述第一旋转环（301）或所述第二旋转环（302）。4.根据权利要求1所述的分子束外延源炉加热丝缠绕工装，其特征在于，所述开口（303）的宽度从外到内逐渐变小，且所述开口（303）的内侧一端的宽度等于所述定位凹槽（203）的槽口宽度。5.根据权利要求1所述的分子束外延源炉加热丝缠绕工装，其特征在于，所述第一固定板（201）和所述第二固定板（202）均通过至少一个螺钉与所述固定柱（100）连接。6.根据权利要求2所述的分子束外延源炉加热丝缠绕工装，其特征在于，所述第一旋转环（301）和所述第二旋转环（302）均设置有四个所述第一螺纹通孔（304）。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄星星，祝经明，吴进，毕诗博，侯少毅，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：