一种碳化硅粉料合成器制造技术

本实用新型专利技术属于化工技术领域，尤其涉及一种碳化硅粉料合成器,包括外筒和坩埚；所述外筒外周设置有加热件，外筒内部设置有容腔；所述坩埚内部设置有用于容纳原料的第一腔室；坩埚设置在外筒的容腔内，坩埚外周与外筒内壁之间形成第二腔室，一进气管从外筒外部穿过外筒壁和坩埚壁延伸至第一腔室内，进气管位于外筒外部处设有进气口，进气管位于第一腔室的部分上设置有出气口，所述进气管上还设置有将出气口封堵的封堵结构和将封堵状态解除的解除结构，外筒和坩埚上还设置有排气系统。本实用新型专利技术通过封堵结构可以在通气前在向第一腔室加原料的时候防止原料从出气口进入进气管产生堵管，或者浪费的问题。或者浪费的问题。或者浪费的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅粉料合成器


[0001]本技术属于化工
，尤其涉及一种碳化硅粉料合成器。

技术介绍

[0002]碳化硅作为第三代半导体材料的典型代表，具有硬度高(仅次于金刚石)、热导率高、热膨胀系数低、禁带宽度大、饱和电子漂移速度高，临界击穿场强大、化学稳定性高、抗辐射能力强等优异性能。这些优异的性能使SiC半导体器件能在高温、高压、强辐射的极端环境下工作，在电力电子和微波通信领域具有广阔的应用前景。
[0003]物理气相传输法是目前生长SiC晶体的主流方法，所生长的SiC单晶有N型和半绝缘型。其中N型SiC单晶衬底主要用于制备高功率电力电子器件；而半绝缘SiC单晶衬底主要用于制备高功率微波器件。
[0004]半绝缘SiC单晶生长过程中需要使用高纯度SiC多晶粉料。目前,大多数合成SiC粉料的过程中，采用中频感应加热方式。如专利号为CN215976142U和CN216107319U的专利均采用在高温下使高纯度硅粉和高纯度石墨粉发生反应形成SiC多晶粉料，由于上述合成过程需要使用石墨坩埚、多孔石墨保温材料以及石墨粉，这些石墨材料会吸附空气中的氮气，非常难以去除，因此，合成的SiC粉料中常常残留氮杂质。如果使用这样的SiC粉料生长半绝缘SiC单晶，SiC粉料中的氮杂质非常容易进入SiC单晶晶格中，进而导致单晶的半绝缘电学性质达不到技术要求。因此在专利号为CN216303281U的专利中将带有出气孔的出气管伸入坩埚内向出气管内通惰性气体促使氮气排出，但是在添加原料的时候，因为此时还不能向出气管通气，因此此时原料粉末会从出气孔进入出气管，产生堵管，或者粉末通过出气管外流而产生浪费的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种碳化硅粉料合成器,达到了防止进气管产生堵管，或者减少远离浪费的效果。
[0006]有鉴于此，本技术提供一种碳化硅粉料合成器,包括：
[0007]外筒，所述外筒外周设置有加热件，外筒内部设置有容腔；
[0008]坩埚，所述坩埚内部设置有用于容纳原料的第一腔室；
[0009]其中，坩埚设置在外筒的容腔内，坩埚外周与外筒内壁之间形成第二腔室，一进气管从外筒外部穿过外筒壁和坩埚壁延伸至第一腔室内，进气管位于外筒外部处设有进气口，进气管位于第一腔室的部分上设置有出气口，所述进气管上还设置有将出气口封堵的封堵结构和将封堵状态解除的解除结构，外筒和坩埚上还设置有排气系统。
[0010]在本技术方案中，先通过封堵结构将进气管的出气口封闭，然后将原料放入第一腔室后，先通过进气口向进气管内通气，然后通过解除结构将封堵状态解除使出气口打开，则气体能进入第一腔室内逐步将第一腔室内原有的氮气从排气系统排出，同时使加热件工作对外筒和坩埚加热使原料反应形成碳化硅粉料，通过封堵结构可以在通气前在向第一腔
室加原料的时候防止原料从出气口进入进气管产生堵管，或者浪费的问题。
[0011]进一步的，所述封堵结构包括：
[0012]封堵管，上述出气口沿着进气管的长度方向间隔设置有若干个，所述封堵管同轴地滑动设置在进气管中，封堵管上间隔设置有与上述进气口相匹配的连通孔，相邻两个连通孔之间为封堵部，封堵部宽度大于出气口直径，封堵管在进气管中滑动包括封堵位和打开位，打开位时各连通孔与各进气口在同一高度上，封堵位时各封堵部与各进气口在同一高度上；
[0013]第一弹性件，所述第一弹性件具有弹性能被压缩，第一弹性件设置在封堵管上延伸出外筒外部的位置，所述第一弹性件一端固定设置在封堵管外周，另一端为插入端，插入端在自然状态下距离封堵管外壁的距离大于进气管内壁距离封堵管外壁的距离；
[0014]接收孔，所述接收孔垂直于进气管长度方向贯通进气管内壁，接收孔大小形状与插入端相同；
[0015]其中，打开位时接收孔与插入端的轴向距离等于出气口的直径，封堵位时插入端与接收孔在同一轴向高度上且能插入接收孔。
[0016]在本技术方案中，在向第一腔室添加原料之前，先要推动封堵管在进气管内滑动使封堵部与各进气口在同一高度上挡住进气口，此时插入端与接收孔在同一轴向高度上且被压缩的插入端反弹地插入接收孔内使封堵状态保持固定，如此能防止原料从进气口进入封堵管和进气管。
[0017]进一步的，所述解除结构包括：
[0018]解除套，所述解除套固定套设在进气管的外部邻近接收孔；
[0019]第二弹性件，所述第二弹性件具有弹性，第二弹性件一端与上述解除套固定连接，另一端设置有解锁端，所述解锁端插入接收孔内；
[0020]复位弹簧，所述复位弹簧始终具有推着进气管在封堵管移动回到打开位的运动趋势。
[0021]在本技术方案中，向着进气管外壁按压第二弹性件使解锁端向着位于接收孔内的插入端移动，使插入端被压缩从接收孔脱出，然后在复位弹簧的作用下，进气管在封堵管移动回到打开位使各连通孔与各进气口在同一高度上。
[0022]进一步的，所述进气口开设在封堵管位于外筒外部的外端部。
[0023]进一步的，所述进气口的外周向外延伸有扩大按压部。
[0024]在本技术方案中，扩大按压部能够便于推动封堵管移动，使操作简单。
[0025]进一步的，所述外筒包括：
[0026]筒体，所述筒体设置为一端敞口另一端可拆卸地封闭有上盖；
[0027]排气套，所述排气套设于所述筒体的敞口所在端与所述坩埚之间，所述筒体、所述排气套以及所述坩埚共同限定出所述第二腔室。
[0028]进一步的，所述坩埚靠近上盖的端部可开启地封闭。
[0029]进一步的，所述排气系统包括排气套和坩埚壁，排气套和坩埚壁均为多孔石墨填料。
[0030]进一步的，所述筒体的内表面和所述第一腔室的内表面设置有耐高温涂层。
[0031]进一步的，所述耐高温涂层为金属碳化物，所述金属为钨、钒、锆、钛、铌、铪或钽。
[0032]本技术的有益效果是：
[0033]1.通过封堵结构可以在通气前在向第一腔室加原料的时候防止原料从出气口进入进气管产生堵管，或者浪费的问题。
[0034]2.扩大按压部能够便于推动封堵管移动，使操作简单。
附图说明
[0035]图1是本技术的立体图；
[0036]图2是本技术的半剖图；
[0037]图3是本技术进气管和封堵管的剖视图；
[0038]图4是局部放大图A；
[0039]图中标记表示为：
[0040]1、外筒；2、坩埚；3、加热件；4、筒体；5、排气套；6、上盖；7、第二腔室；8、第一腔室；9、进气管；10、进气口；11、出气口；12、封堵管；13、第一弹性件；14、接收孔；15、连通孔；16、封堵部；17、插入端；19、解除套；20、第二弹性件；21、复位弹簧；22、解锁端；23、扩大按压部。
具体实施方式
[0041]下面将结合本申请实施例中的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅粉料合成器，其特征在于,包括：外筒(1)，所述外筒(1)外周设置有加热件(3)，外筒(1)内部设置有容腔；坩埚(2)，所述坩埚(2)内部设置有用于容纳原料的第一腔室(8)；其中，坩埚(2)设置在外筒(1)的容腔内，坩埚(2)外周与外筒(1)内壁之间形成第二腔室(7)，一进气管(9)从外筒(1)外部穿过外筒(1)壁和坩埚(2)壁延伸至第一腔室(8)内，进气管(9)位于外筒(1)外部处设有进气口(10)，进气管(9)位于第一腔室(8)的部分上设置有出气口(11)，所述进气管(9)上还设置有将出气口(11)封堵的封堵结构和将封堵状态解除的解除结构，外筒(1)和坩埚(2)上还设置有排气系统。2.根据权利要求1所述的一种碳化硅粉料合成器，其特征在于，所述封堵结构包括：封堵管(12)，上述出气口(11)沿着进气管(9)的长度方向间隔设置有若干个，所述封堵管(12)同轴地滑动设置在进气管(9)中，封堵管(12)上间隔设置有与上述进气口(10)相匹配的连通孔(15)，相邻两个连通孔(15)之间为封堵部(16)，封堵部(16)宽度大于出气口(11)直径，封堵管(12)在进气管(9)中滑动包括封堵位和打开位，打开位时各连通孔(15)与各进气口(10)在同一高度上，封堵位时各封堵部(16)与各进气口(10)在同一高度上；第一弹性件(13)，所述第一弹性件(13)具有弹性能被压缩，第一弹性件(13)设置在封堵管(12)上延伸出外筒(1)外部的位置，所述第一弹性件(13)一端固定设置在封堵管(12)外周，另一端为插入端(17)，插入端(17)在自然状态下距离封堵管(12)外壁的距离大于进气管(9)内壁距离封堵管(12)外壁的距离；接收孔(14)，所述接收孔(14)垂直于进气管(9)长度方向贯通进气管(9)内壁，接收孔(14)大小形状与插入端(17)相同；其中，打开位时接收孔(14)与插入端(17)的轴向距...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗广奉，郑安雄，耿金春，王安苗，孔祥云，张鹏飞，
申请(专利权)人：浙江中宁硅业有限公司，
类型：新型
国别省市：