一种新型双面生长分子束外延设备制造技术

本发明专利技术公开了一种新型双面生长分子束外延设备，包括炉体、支撑装置、喷射装置和取样装置；所述炉体上设有若干激光加热孔和气源通道，所述激光加热孔、气源通道分别与炉体内部连通，所述支撑装置位于炉体内的中部，用于支撑生长衬底，所述喷射装置设置在炉体内，且位于支撑装置的顶部和底部，所述取样装置用于放取生长衬底。本发明专利技术可实现生长衬底的双面生长，提高外延生长的效率。提高外延生长的效率。提高外延生长的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种新型双面生长分子束外延设备

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[0001]本专利技术属于半导体外延材料制备
，特别涉及一种新型双面生长分子束外延设备。

技术介绍
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[0002]化合物半导体外延材料是光电子器件和多种重要电子器件的基础，获得这些外延材料的设备主要包括分子束外延(MBE)设备和金属有机物化学气相外延(MOCVD)设备。分子束外延设备能够实现化合物半导体材料的厚度、结构和成分的极其精确的控制，更容易形成有着陡峭界面的异质结构和量子结构，此外，分子束外延设备的生长温度低、外延材料本底浓度更低、对于环境更加安全，这些优势使分子束外延成为化合物半导体材料的重要生长技术。
[0003]分子束外延是在超高真空系统中把所需要的结晶源材料放入到喷射炉中，将喷射炉加热，使结晶源材料形成分子束，从炉中喷出后，沉积在温度保持在数百度的单晶基片(衬底片)上。
[0004]现有的分子束外延设备普遍采用衬底背面加热，源炉在衬底正面的方位从不同方向将各种源材料喷射到衬底表面的方案。随着光电子和电子器件的发展，有些器件需要在衬底的正反两面进行外延生长，目前还没有可以实现正反两面进行外延生长的分子束外延设备。按照传统的方法，只能先长完单面，取出外延片翻转后再长另外一单面，这种方法大大降低了外延生长的效率。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路
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[0006]本专利技术的目的在于提供一种新型双面生长分子束外延设备，从而克服上述现有技术中的缺陷。
[0007]实现上述目的，本专利技术提供了一种新型双面生长分子束外延设备，包括炉体、支撑装置、喷射装置和取样装置；所述炉体上设有若干激光加热孔和气源通道，所述激光加热孔、气源通道分别与炉体内部连通，所述支撑装置位于炉体内的中部，用于支撑生长衬底，所述喷射装置设置在炉体内，且位于支撑装置的顶部和底部，所述取样装置用于放取生长衬底。
[0008]进一步的，作为优选，所述支撑装置包括支撑板、旋转平台、驱动齿轮和连接杆，所述支撑板设置在炉体内的中部位置，旋转平台设置在支撑板上，旋转平台由复合轴承和设置在其上的旋转齿轮构成，其中复合轴承的中心设有开孔，开孔的周围设有支撑边缘，所述驱动齿轮与旋转齿轮啮合，所述连接杆与驱动齿轮连接，连接杆的另一端上还设有驱动电机，所述驱动电机位于炉体外壁处。
[0009]进一步的，作为优选，所述激光加热孔设有4个，4个加热孔两两以炉体中心对称分
布。
[0010]进一步的，作为优选，所述喷射装置包括上喷射组件和下喷射组件，上喷射组件包括若干上喷射枪，上喷射枪位于支撑装置的上方，所述下喷射组件包括若干下喷射枪，下喷射枪位于支撑装置的下方。
[0011]进一步的，作为优选，所述上喷射枪、下喷射枪的外侧均设有遮挡机构，所述遮挡机构通过连杆机构与上喷射枪、下喷射枪连接。
[0012]进一步的，作为优选，所述取样装置包括取样杆和设置在取样杆端部的取样夹爪，所述炉体侧面设有取样仓门，取放样时，取样仓门打开，取样装置伸到炉体内。
[0013]进一步的，作为优选，所述取样夹爪为三角支架状结构，所述三角支架状结构的端部设有橡胶底座。
[0014]进一步的，作为优选，所述炉体上还设有电子枪和电子摄像机，所述电子枪和电子摄像机以旋转平台的中心对称设置。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的一个方面具有如下有益效果：
[0016](1)本专利技术的旋转平台的复合轴承中心设有开孔，开孔处作为生长区域，同时驱动齿轮与旋转齿轮的共同作用带动生长衬底旋转，在旋转过程中喷射装置可从顶部及底部分别往生长衬底上喷射生长源，能够实现衬底的双面均匀生长，提高外延生长的效率；
[0017](2)衬底片的加热从多个激光加热孔处通过激光束倾斜照射，可使得衬底加热温度更均匀，可避免加热部件对喷射的分子束造成一定阻挡；
[0018](3)取放样时通过取样装置从侧面进行取放样的操作，操作更便利。
附图说明：
[0019]图1为本专利技术的一种新型双面生长分子束外延设备的示意图；
[0020]图2为本专利技术的支撑装置和取样装置的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术的支撑装置的结构示意图；
[0022]图4为本专利技术的取样装置的结构示意图；
[0023]图5为本专利技术的生长衬底的结构示意图；
[0024]附图标记为：1
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炉体、101
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激光加热孔、102
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气源通道、103
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取样仓门、104
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电子枪、105
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电子摄像机、2
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支撑装置、201
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支撑板、202
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旋转平台、203
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驱动齿轮、204
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连接杆、205
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复合轴承、206
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旋转齿轮、207
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开孔、208
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支撑边缘、209
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驱动电机、3
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喷射装置、31
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上喷射组件、301
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上喷射枪、32
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下喷射组件、302
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下喷射枪、4
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取样装置、401
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取样杆、402
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取样夹爪、403
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橡胶底座、5
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生长衬底、51
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取样孔、6
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遮挡机构、7
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连杆机构。
具体实施方式：
[0025]下面对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0026]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0027]实施例1：
[0028]如图1
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5所示，一种新型双面生长分子束外延设备，包括炉体1、支撑装置2、喷射装置3和取样装置4；所述炉体1上设有若干激光加热孔101和气源通道102，所述激光加热孔101、气源通道102分别与炉体1内部连通，所述支撑装置2位于炉体1内的中部，用于支撑生长衬底5，所述喷射装置3设置在炉体1内，且位于支撑装置2的顶部和底部，所述取样装置4用于放取生长衬底5。
[0029]在本实施例中，所述支撑装置2包括支撑板201、旋转平台202、驱动齿轮203和连接杆204，所述支撑板201设置在炉体1内的中部位置，旋转平台202设置在支撑板201上，旋转平台202由复合轴承205和设置在其上的旋转齿轮206构成，其中复合轴承205的中心设有开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型双面生长分子束外延设备，其特征在于：包括炉体、支撑装置、喷射装置和取样装置；所述炉体上设有若干激光加热孔和气源通道，所述激光加热孔、气源通道分别与炉体内部连通，所述支撑装置位于炉体内的中部，用于支撑生长衬底，所述喷射装置设置在炉体内，且位于支撑装置的顶部和底部，所述取样装置用于放取生长衬底。2.根据权利要求1所述的一种新型双面生长分子束外延设备，其特征在于：所述支撑装置包括支撑板、旋转平台、驱动齿轮和连接杆，所述支撑板设置在炉体内的中部位置，旋转平台设置在支撑板上，旋转平台由复合轴承和设置在其上的旋转齿轮构成，其中复合轴承的中心设有开孔，开孔的周围设有支撑边缘，所述驱动齿轮与旋转齿轮啮合，所述连接杆与驱动齿轮连接，连接杆的另一端上还设有驱动电机，所述驱动电机位于炉体外壁处。3.根据权利要求1所述的一种新型双面生长分子束外延设备，其特征在于：所述激光加热孔设有4个，4个加热孔两两以炉体中心对称分布。4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁颖，倪海桥，朱兵兵，刘晓宁，陈一竖，
申请(专利权)人：南通三彩集成光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：