一种基于毛细作用的自循环装置制造方法及图纸

技术编号:40544090 阅读:14 留言:0更新日期:2024-03-05 19:00
本发明专利技术公开了一种基于毛细作用的自循环装置,包括毛细管以及装有熔体的反应釜;毛细管包括依次连接的进口端部、中段部以及出口端部,其中,进口端部浸入于熔体的液面下方,出口端部位于熔体的液面上方,毛细管的内部沿进口端部至出口端部的方向依次填充有毛细填料以及引流填料。在上述结构中,熔体在毛细管的毛细作用下沿填料的微孔道反重力上升,直至流动到引流填料,在引流填料的作用下回流至反应釜内。这样有效加快熔体的循环流动速度,增加熔体的对流,进而加快熔体中的氮离子传质,起到调节氮化镓单晶生长质量的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料反应设备设计,尤其涉及一种基于毛细作用的自循环装置


技术介绍

1、目前,熔体溶液法是第三代半导体氮化镓单晶生长的一种方法。在这种方法中,所需温度约为600~900℃,所需压力约为1~10mpa,氮气气氛,所用溶液为溶有少量氮离子的熔融态镓~钠熔体,生长时间为96~300h。生长过程为:高压氮气解离溶于镓~钠熔体,然后氮离子由熔体表面扩散至衬底表面。在整个生长过程中,氮离子在镓~钠熔体中的扩散速度非常慢,而且也难以保证氮离子在衬底表面的分布均匀。结果是氮化镓单晶表面生长厚度不均匀,应力难以释放造成衬底破裂,而且尺寸越大这种现象越难避免。在这种生长条件下,外力的搅拌混合将会促进晶体质量的提高。但是,在高温高压的生长条件下,一般的反应釜因为安全因素难以添加搅拌等附属装置,进而导致反应釜内的熔体循环流动缓慢,熔体对流减少。此外,反应釜的上部须设置有氮气进口,以维持氮化镓单晶生长所需的氮源与恒定压力,所以也很难做到反应釜整体旋转。

2、因此,寻找一种能够解决上述技术问题的技术方案成为本领域技术人员所研究的重要课题。


<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于毛细作用的自循环装置,其特征在于,包括毛细管以及装有熔体的反应釜;

2.根据权利要求1所述的基于毛细作用的自循环装置,其特征在于,所述中段部先从所述反应釜的内部穿出所述反应釜的外部后再穿入于所述反应釜的内部。

3.根据权利要求1所述的基于毛细作用的自循环装置,其特征在于,所述进口端部的开孔位置包括但不限于所述进口端部的底部、所述进口端部的侧端、所述进口端部的斜边,并且所述进口端部开设有至少一个进液通孔。

4.根据权利要求1所述的基于毛细作用的自循环装置,其特征在于,所述出口端部的开孔结构包括但不限于所述出口端部的底部敞开、所述出口端部的底部...

【技术特征摘要】

1.一种基于毛细作用的自循环装置,其特征在于,包括毛细管以及装有熔体的反应釜;

2.根据权利要求1所述的基于毛细作用的自循环装置,其特征在于,所述中段部先从所述反应釜的内部穿出所述反应釜的外部后再穿入于所述反应釜的内部。

3.根据权利要求1所述的基于毛细作用的自循环装置,其特征在于,所述进口端部的开孔位置包括但不限于所述进口端部的底部、所述进口端部的侧端、所述进口端部的斜边,并且所述进口端部开设有至少一个进液通孔。

4.根据权利要求1所述的基于毛细作用的自循环装置,其特征在于,所述出口端部的开孔结构包括但不限于所述出口端部的底部敞开、所述出口端部的底部密封并侧端敞开、漏斗结构,所述出口端部开设有至少一个出液通孔。

5.根据权利要求1所述的基于毛细作用的自循环装置,其特征在于,所述毛细管的数量为至少一个。

6.根据权利要求1所述的基于毛细作用的自循环装置,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:张敏刘南柳姜永京陈垦宇王琦
申请(专利权)人:北京大学东莞光电研究院
类型:发明
国别省市:

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