【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于氮化镓单晶衬底制作领域,特别是涉及氢化物气相外延(hvpe,hydride vapor phase epitaxy)设备喷淋头的设计,可以实现一个腔体生长多片氮化镓单晶。
技术介绍
1、多片氢化物气相外延(hvpe, hydride vapor phase epitaxy)设备是目前业界降低氮化镓单晶成本的主流方式之一,但目前始终没有商用的多片hvpe设备在市场上大规模应用,主要的原因是最核心的hvpe设备喷淋头的设计、加工和应用面临如下问题:1.结构复杂。托盘盘面iii、v族分布和混合的均匀性,是生产高品质氮化镓单晶的前提条件,为实现这一目标,特别是考虑要抑制hvpe喷淋头处存在强烈的预反应时,往往需要设计非常复杂的喷淋头结构;2.加工难度大,成品精度低。hvpe设备喷淋头主要还是使用石英材料加工,由于其结构的复杂性,石英材料在加工时需要多次焊接和反复退火,在此过程中,喷淋头结构会发生形变,精度变差,导致源气体喷淋方式不如预期,出现诸如:气体流动偏斜、单晶表面气体均匀性局部异常、片间差异、喷嘴单边沉积等问题,导致喷淋效果
...【技术保护点】
1.一种多喷嘴周期性HVPE喷淋头装置,其特征在于,包括自上而下依次设置在机体上的喷淋头机构(101)和石墨托盘机构(102),所述的喷淋头机构(101)包括相对机体固定的且在360°圆周方向上均匀分布的多个喷淋头(111),所述的石墨托盘机构(102)包括与喷淋头(111)数量相同的石墨托盘(201)、上端连接在石墨托盘(201)底面的石墨转轴(202)和连接在石墨转轴(202)下端的石墨托架(203);所述石墨托盘(201)能够相对一一对应的喷淋头(111)自转,以及石墨托盘(201)能够相对喷淋头机构(101)的轴心线进行公转。
2.根据权利要求1所
...【技术特征摘要】
1.一种多喷嘴周期性hvpe喷淋头装置,其特征在于,包括自上而下依次设置在机体上的喷淋头机构(101)和石墨托盘机构(102),所述的喷淋头机构(101)包括相对机体固定的且在360°圆周方向上均匀分布的多个喷淋头(111),所述的石墨托盘机构(102)包括与喷淋头(111)数量相同的石墨托盘(201)、上端连接在石墨托盘(201)底面的石墨转轴(202)和连接在石墨转轴(202)下端的石墨托架(203);所述石墨托盘(201)能够相对一一对应的喷淋头(111)自转,以及石墨托盘(201)能够相对喷淋头机构(101)的轴心线进行公转。
2.根据权利要求1所述的一种多喷嘴周期性hvpe喷淋头装置,其特征在于,所述喷淋头(111)采用三个圆管同轴套置形成同心圆结构,两相邻圆管相互之间形成外圈和中圈,在中心部形成内圈,其中内圈流入gacl,外圈流入nh3,中间圈流入n2/h2混合隔离气体。
3.根据权利要求2所述的一种多喷嘴周期性hvpe喷淋头装置,其特征在于,所述喷淋头(111)的各圆管使用石英材料制作,两相邻圆管之间通过连接件(112)进行连接固定;所述喷淋头(111)的外径在30-150 mm,高度30-300 mm。
4.根据权利要求1所述的一种多喷嘴周期性hvpe喷淋头装置,其特征在于,所述石墨托盘机构的石墨托盘(201)、石墨转轴(202)和石墨托架(203)由石墨、石墨镀碳化硅、石墨镀碳化钽或石墨镀pbn材料制作。
5.根据权利要求1所述的一种多喷嘴周期性hvpe喷淋头装置,其特征在于,所述石墨托盘(201)的外径105-130 mm、厚度10-20 mm,能够承载单片2-4英寸氮化镓单晶。
6.根据权利要求1所述的一种多喷嘴周期性hvpe喷淋头装置,其特征在于,所述石墨转轴(202)的直径5-30 mm、长度2-30 mm,转速...
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