一种用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备制造技术

技术编号:41268674 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:23
本技术公开了一种用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,包括:管式炉,用于内部存放基片,所述管式炉内通过气氛输入组件充入气氛,所述管式炉内通过真空泵真空化处理,所述气氛输入组件和真空泵通过耐高温管与管式炉连接,所述管式炉内部设有用于气氛输入气流收束的收缩颈部;热丝组件,设置有多组且沿水平方向阵列式分布在管式炉内,用于在管式炉内不同部分进行发热升温处理;基片安装组件,位于管式炉内,包括用于基片或生长材料在管式炉内稳定放置的放置板。本技术通过让原料或基片位于收缩颈部的不同部位,化学气相沉积合成生长制备材料的操作,又能够进行化学气相输运合成生长制备材料的操作。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及材料生长合成制备,具体涉及一种用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备


技术介绍

1、在材料的合成制备中一般分为物理合成法和化学合成法,其中化学合成法最常见的有化学气相输运(cvt)和化学气相沉积(cvd),化学气相沉积法的原理是在一定温度下的管式高温炉内,输入体系的一种或多种气体发生化学反应生成的固态物质沉积在基片衬底的表面,形成碳化硅涂层或薄膜材料;化学气相输运是通过真空封管机对放置原料的石英管坩埚进行密封,然后再将密封后的石英管转移到管式高温炉内完成材料生长合成。

2、现有在材料合成的过程中由于材料的化学气相沉积和化学气相输运均采用管式高温炉进行处理,其区别在于化学气相输运需要先将放置原料的石英管坩埚进行密封再转移到管式高温炉内操作。

3、为此,本申请特提出一种用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,通过设置同一合成生长腔室,让该腔室内既能够在真空或保护气氛下进行化学气相输运操作,又能够进行化学气相沉积的操作,且上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案,并不代表承认上述内容是最接近的现有技术。


技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种具有能够在真空或保护气氛下进行化学气相输运操作,又能够进行化学气相沉积操作的合成生长腔室的一种用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备。

2、为了解决上述技术问题,本技术提供了一种用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,包括:

3、管式炉,用于内部存放基片,所述管式炉内通过气氛输入组件充入气氛,所述管式炉内通过真空泵真空化处理,所述气氛输入组件和真空泵通过耐高温管与管式炉连接,所述管式炉内部设有用于气氛输入气流收束的收缩颈部;

4、热丝组件,设置有多组且沿水平方向阵列式分布在管式炉内,用于在管式炉内不同部分进行发热升温处理;

5、基片安装组件,位于管式炉内,包括用于基片或生长材料在管式炉内稳定放置的放置板;

6、放置板位于收缩颈部部位状态下,所述管式炉用于基片的化学气相沉积处理;

7、放置板位于收缩颈部两端状态下,所述管式炉内部设置真空或充入保护气氛用于生长材料的化学气相输运处理。

8、进一步地,所述管式炉上设置有用于配合真空泵回收处理管式炉内部气体的尾气处理组件。

9、进一步地,所述管式炉一端设置有用于基片在管式炉内入料放置的入料开口,所述入料开口上设置有用于密封入料开口的螺纹封盖。

10、进一步地,所述热丝组件包括安装在管式炉内且呈平行设置的第一支架与第二支架、设置在第一支架与第二支架之间的电热丝主体、用于第一支架与第二支架相互连接的连接支架、设置在第一支架上的第一电极和设置在第二支架上的第二电极,所述第一电极与第二电极均埋设在管式炉侧壁内。

11、进一步地,所述基片安装组件包括用于驱动放置板在管式炉内沿水平方向移动的移动驱动部件。

12、进一步地,所述移动驱动部件设置为滑动输送机构,所述滑动输送机构包括开设在管式炉内侧且耐高温的第一导轨、滑动在第一导轨上用于安装放置板的至少一组滑动板和用于驱动滑动板在第一导轨上移动的滑板驱动件。

13、进一步地,所述滑板驱动件包括设置在滑动板上的连接块、位于连接块末端且贴合滑动在管式炉内壁上的贴合金属板、开设在管式炉外壁的第二导轨、滑动在第二导轨上的至少一组滑动安装块、设置在滑动安装块上且在管式炉外壁贴合滑动的磁吸块和设置在滑动安装块上用于外部人工控制滑动安装块在第二导轨上移动的把手,所述磁吸块与贴合金属板通过磁力连接。

14、进一步地,所述管式炉侧壁还设置有用于观察放置板在管式炉内移动位置的观察窗。

15、本技术的有益效果体现在:

16、1.本技术通过设置内部封闭的管式炉,利用多个热丝在管式炉内独立驱动供热能够控制管式炉内呈同一温度或多区域温度或一定温度梯度,再利用真空泵和气氛输入组件能够让管式炉的封闭腔室内呈真空状态或存在保护气氛状态或化学气氛状态,此时还由于管式炉内设有收缩颈部,因此在原料或基片在管式炉内时,既能够让原料或基片移动至收缩颈部区域在化学气氛下完成进行化学气相沉积,又能够让原料或基片移动至收缩颈部两侧在真空或保护气氛下进行化学气相输运操作。

17、2.本技术通过设置滑动输送机构驱动载有原料或基片的放置板在管式炉内移动至不同位置,相对比传统原料或基片在管式高温炉内固定位置处使用外置部件进行放置与取出,更加省力高效,且配合观察窗能够在进行化学气相沉积或化学气相输运操作时调控管式炉载有原料或基片的放置板于不同的部分,方便提高材料的生长制备效率。

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【技术保护点】

1.一种用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,所述管式炉(1)上设置有用于配合真空泵(13)回收处理管式炉(1)内部气体的尾气处理组件(14)。

3.如权利要求1所述的用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,所述管式炉(1)一端设置有用于基片在管式炉(1)内入料放置的入料开口(11),所述入料开口(11)上设置有用于密封入料开口(11)的螺纹封盖(111)。

4.如权利要求1所述的用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,所述热丝组件(2)包括安装在管式炉(1)内且呈平行设置的第一支架(21)与第二支架(22)、设置在第一支架(21)与第二支架(22)之间的电热丝主体(23)、用于第一支架(21)与第二支架(22)相互连接的连接支架(24)、设置在第一支架(21)上的第一电极(25)和设置在第二支架(22)上的第二电极(26),所述第一电极(25)与第二电极(26)均埋设在管式炉(1)侧壁内。

5.如权利要求1所述的用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,所述基片安装组件(3)包括用于驱动放置板(32)在管式炉(1)内沿水平方向移动的移动驱动部件。

6.如权利要求5所述的用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,所述移动驱动部件设置为滑动输送机构(31),所述滑动输送机构(31)包括开设在管式炉(1)内侧第一导轨(311)、滑动在第一导轨(311)上用于安装放置板(32)的滑动板(312)和用于驱动滑动板(312)在第一导轨(311)上移动的滑板驱动件(313)。

7.如权利要求6所述的用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,所述滑板驱动件(313)包括设置在滑动板(312)上的连接块(3132)、位于连接块(3132)末端且贴合滑动在管式炉(1)内壁上的贴合金属板(3133)、开设在管式炉(1)外壁的第二导轨(3131)、滑动在第二导轨(3131)上的滑动安装块(3134)、设置在滑动安装块(3134)上且在管式炉(1)外壁贴合滑动的磁吸块(3135)和设置在滑动安装块(3134)上用于外部人工控制滑动安装块(3134)在第二导轨(3131)上移动的把手(3136)。

8.如权利要求5所述的用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,所述管式炉(1)侧壁还设置有用于观察放置板(32)在管式炉(1)内移动位置的观察窗(17)。

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【技术特征摘要】

1.一种用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,所述管式炉(1)上设置有用于配合真空泵(13)回收处理管式炉(1)内部气体的尾气处理组件(14)。

3.如权利要求1所述的用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,所述管式炉(1)一端设置有用于基片在管式炉(1)内入料放置的入料开口(11),所述入料开口(11)上设置有用于密封入料开口(11)的螺纹封盖(111)。

4.如权利要求1所述的用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,所述热丝组件(2)包括安装在管式炉(1)内且呈平行设置的第一支架(21)与第二支架(22)、设置在第一支架(21)与第二支架(22)之间的电热丝主体(23)、用于第一支架(21)与第二支架(22)相互连接的连接支架(24)、设置在第一支架(21)上的第一电极(25)和设置在第二支架(22)上的第二电极(26),所述第一电极(25)与第二电极(26)均埋设在管式炉(1)侧壁内。

5.如权利要求1所述的用于气相输运和沉积合成生长制备材料的设备,其特征在于,所述基片安装组件(3)包括用于驱动放置板(32)在管式...

【专利技术属性】
技术研发人员:王瑞莫琴
申请(专利权)人:武汉是维光电科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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