一种简易的MOCVD原位测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种简易的MOCVD原位测量装置，包括：反应室；石墨托，其设置于反应室内，石墨托上设有外延片；升降台，两个升降台对称地设置于反应室的左右两侧，用于升降；两个升降台从左至右依次为第一升降台和第二升降台；激光器，其以能够上下摆动和前后摆动的方式与第一升降台连接，且激光器通过第一摆动机构驱动进行上下摆动和前后摆动；探测器，其以能够上下摆动和前后摆动的方式与第二升降台连接，且探测器通过第二摆动机构驱动进行上下摆动和前后摆动；以及控制装置。采用本实用新型专利技术的MOCVD原位测量装置，结构简单，成本低，位置调节方便，能够采用激光斜入射的方式实时监测外延片的生长速率和厚度。测外延片的生长速率和厚度。测外延片的生长速率和厚度。

【技术实现步骤摘要】
一种简易的MOCVD原位测量装置


[0001]本技术涉及金属有机化合物化学气相沉淀领域，特别涉及一种在气相外延生长中测量外延片的生长速率和厚度的简易MOCVD原位测量装置。

技术介绍

[0002]MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition金属有机化合物气相沉积)是生长LED(Light Emitting Diode)材料的主要方式，MOCVD设备的研制是半导体薄膜材料研究的基础。MOCVD设备功能完备、结构复杂，原位监测系统是其最重要组成部分之一，良好的原位监测系统设计可提升MOCVD的性能，以便发现生长过程中的问题，实时监测外延片的生长速率和厚度，并用以指导外延片的生长，可以生长出质量更好的外延片。现有的MOCVD原位监测系统高度集成，激光发射器为垂直入射，只能和特定的MOCVD设备搭配使用，而且造价成本高，价格昂贵，对于经费有限和不支持激光垂直入射的MOCVD的设备有很大的限制。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种简易的MOCVD原位测量装置，从而克服现有的MOCVD原位监测系统的成本高，其激光发射器为垂直入射，无法适用于不支持激光垂直入射的MOCVD设备的缺点。
[0004]为实现上述目的，本技术提供了一种简易的MOCVD原位测量装置，包括：反应室；石墨托，其设置于所述反应室内，所述石墨托上设有外延片；升降台，两个所述升降台对称地设置于所述反应室的左右两侧，用于升降；两个所述升降台从左至右依次为第一升降台和第二升降台；激光器，其以能够上下摆动和前后摆动的方式与所述第一升降台连接，且所述激光器通过第一摆动机构驱动进行上下摆动和前后摆动；探测器，其以能够上下摆动和前后摆动的方式与所述第二升降台连接，且所述探测器通过第二摆动机构驱动进行上下摆动和前后摆动；以及控制装置，所述第一升降台、所述第二升降台、所述第一摆动机构、所述第二摆动机构和所述探测器均与所述控制装置通讯连接，所述控制装置能够控制所述第一升降台、所述第二升降台、所述第一摆动机构和所述第二摆动机构的工作，且所述控制装置能够接收所述探测器反馈回来的信号，并根据该信号计算出所述外延片的生长速率和厚度信息。
[0005]优选地，上述技术方案中，所述升降台包括电动推杆。
[0006]优选地，上述技术方案中，所述第一摆动机构包括第一上下摆臂、第一前后摆臂、第一连接臂、第一舵机和第二舵机，所述第一上下摆臂的右端与所述激光器连接，左端通过所述第一舵机与所述第一前后摆臂的右端以能够上下摆动的方式连接；所述第一前后摆臂的左端通过第二舵机与所述第一连接臂的右端以能够前后摆动的方式连接；所述第一连接臂的左端与所述第一升降台的上端连接。
[0007]优选地，上述技术方案中，所述第二摆动机构包括第二上下摆臂、第二前后摆臂、
第二连接臂、第三舵机和第四舵机，所述第二上下摆臂的左端与所述探测器连接，右端通过所述第三舵机与所述第二前后摆臂的左端以能够上下摆动的方式连接；所述第二前后摆臂的右端通过第四舵机与所述第二连接臂的左端以能够前后摆动的方式连接；所述第二连接臂的右端与所述第二升降台的上端连接。
[0008]优选地，上述技术方案中，所述激光器为405nm激光器。
[0009]优选地，上述技术方案中，所述探测器的左端设有凸透镜，且所述探测器内设有光电二极管。
[0010]优选地，上述技术方案中，所述控制装置包括微控制器和上位机监测软件，所述微控制器与所述上位机监测软件通讯连接，所述第一升降台、所述第二升降台、所述第一摆动机构和所述第二摆动机构均与所述微控制器通讯连接，所述探测器与所述上位机监测软件通讯连接。
[0011]优选地，上述技术方案中，所述微控制器的型号为STM32F103C8T6。
[0012]与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
[0013]采用本技术的MOCVD原位测量装置，结构简单，成本低，能够采用激光斜入射的方式实时监测外延片的生长速率和厚度，以适用于不支持激光垂直入射的MOCVD设备，在较低的成本下实现较好的原位测量效果；使用时，能够通过控制装置控制两个升降台、第一摆动机构和第二摆动机构的工作，自动调节激光器和探测器的相对位置，对位置进行校准，调节方式简单方便。
附图说明
[0014]图1是根据本技术的简易的MOCVD原位测量装置的结构示意图。
[0015]图2是根据本技术的MOCVD原位测量装置的控制原理图。
[0016]主要附图标记说明：
[0017]1‑
第一升降台，2
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第二舵机，3
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第一舵机，4
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激光器，5
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反应室，6
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石墨托，7
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第三舵机，8
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探测器，9
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第四舵机，10
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第二升降台，11
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第一连接臂，12
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第一前后摆臂，13
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第一上下摆臂，14
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第二上下摆臂，15
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第二前后摆臂，16
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第二连接臂，17
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上位机监测软件，18
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微控制器，19
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电机驱动电路，20
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舵机驱动电路。
具体实施方式
[0018]下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0019]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。
[0020]图1和图2显示了根据本技术优选实施方式的一种简易的MOCVD原位测量装置的结构示意图，该MOCVD原位测量装置包括反应室5、石墨托6、升降台、激光器4、探测器8以及控制装置。
[0021]图1和图2，反应室5用于进行金属有机化合物气相沉积。石墨托6设置于反应室5内，石墨托6上设有外延片。为了进行外延片的原位测量，反应室5的左右两侧壁为透明设
置。两个升降台对称地设置于反应室5的左右两侧，用于升降。两个升降台从左至右依次为第一升降台1和第二升降台10。激光器4用于发射激光，激光器4以能够上下摆动和前后摆动的方式与第一升降台1连接，且激光器4通过第一摆动机构驱动进行上下摆动和前后摆动，以便于调节激光器4的位置，使激光能够透过反应室5的左侧壁照射到石墨托6的外延片上，然后发生发射。探测器8以能够上下摆动和前后摆动的方式与第二升降台10连接，且探测器8通过第二摆动机构驱动进行上下摆动和前后摆动，以便于调节探测器8的位置，以使探测器8能够接收到外延片反射过来的激光。第一升降台1、第二升降台10、第一摆动机构、第二摆动机构和探测器8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种简易的MOCVD原位测量装置，其特征在于，包括：反应室；石墨托，其设置于所述反应室内，所述石墨托上设有外延片；升降台，两个所述升降台对称地设置于所述反应室的左右两侧，用于升降；两个所述升降台从左至右依次为第一升降台和第二升降台；激光器，其以能够上下摆动和前后摆动的方式与所述第一升降台连接，且所述激光器通过第一摆动机构驱动进行上下摆动和前后摆动；探测器，其以能够上下摆动和前后摆动的方式与所述第二升降台连接，且所述探测器通过第二摆动机构驱动进行上下摆动和前后摆动；以及控制装置，所述第一升降台、所述第二升降台、所述第一摆动机构、所述第二摆动机构和所述探测器均与所述控制装置通讯连接，所述控制装置能够控制所述第一升降台、所述第二升降台、所述第一摆动机构和所述第二摆动机构的工作，且所述控制装置能够接收所述探测器反馈回来的信号，并根据该信号计算出所述外延片的生长速率和厚度信息。2.根据权利要求1所述的简易的MOCVD原位测量装置，其特征在于，所述升降台包括电动推杆。3.根据权利要求1所述的简易的MOCVD原位测量装置，其特征在于，所述第一摆动机构包括第一上下摆臂、第一前后摆臂、第一连接臂、第一舵机和第二舵机，所述第一上下摆臂的右端与所述激光器连接，左端通过所述第一舵机与所述第一前后摆臂的右端以能够上下摆动的方式连接；所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文红，罗得锟，李耀泽，李磊，姜入恺，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：新型
国别省市：