制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉，由炉体和炉盖构成，所述炉体由内至外依次为具有沉积腔的石墨筒、加热器、保温隔热层和具有夹层的外壳，石墨筒上设有石墨盖，所述保温隔热层为具有中空部的夹层结构。所述炉体底部和/或炉体侧壁设有进气口，所述进气口为由不同原料气体进入的气管内外同心环套而成的套管进气口。所述炉体底部和炉体侧壁分别设有多个进气口。所述套管进气口由2-3个气管环套而成，内部的气管的端面和与其相邻的外部的气管的端面不在同一平面，端面之间的垂直距离不大于50mm。本实用新型专利技术的气相沉积炉保温效果好。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及制备热解氮化硼制品的设备的
，具体地说是一种制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉。
技术介绍
热解氮化硼(简称PBN)具有纯度高、无毒、耐高温、耐酸碱、耐盐及耐有机溶剂、性质稳定；在高温下与绝大多数熔融金属、半导体材料不润湿、不反应；电绝缘性能好和高温下无杂质挥发；抗热震性优异、热导性好和热膨胀系数低；电阻高、介电强度高、介电常数小、磁损耗正切低并且具有良好的透微波和红外线性能等等诸多优点。被广泛用作半导体单晶及II1-V族化合物合成用的坩埚、基座；原位合成砷化镓、磷化铟、磷化镓等单晶的液封直拉法系列坩埚；分子束外延(MBE)用的系列坩埚；垂直梯度凝固法(VGF)、垂直布氏(VB)法系列坩埚；热解氮化硼/热解石墨(PBN/PG)复合加热器涂层；高温绝缘流体喷嘴；石墨加热器绝缘涂层；金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统绝缘板；异形坩埚及异形石墨件涂层；晶片退火工艺用复合加热器等等。气相沉积炉是制备热解氮化硼制品的核心设备。为了达到热解氮化硼的高温反应条件，确保制备高纯度热解氮化硼制品，气相沉积炉内的温度会持续保持在1800 2000°C。气相沉积炉的外壳为钢材料制成，钢质外壳内具有碳纤维或陶瓷等高性能隔热保温材料构成的保温隔热层，从而保证了气相沉积炉的沉积腔内足够的反应温度，同时也限制了外壳的表面温度，避免温度过高而造成人员伤害或设备损坏等安全事故。一般来说，要求外壳表面温度不超过50°C。外壳一般为夹层结构，采用循环冷却水的方式进行降温。现有的气相沉积炉为了保持沉积腔内的反应温度，多采用增加保温层厚度来实现。但同时会增加气相沉积炉的体积，使之变得笨重。另外通过增加循环冷却水的循环速度以达到降低表面温度的目的。同样也存在着能源消耗增加，成本增加等问题。有鉴于上述现有的气相沉积炉存在的诸多问题，本技术的设计人依靠多年的工作经验和丰富的专业知识积极加以研究和创新，最终研发出一种制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉，可有效保持沉积腔内的温度。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉，可有效保持沉积腔内的温度。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下技术方案制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉，由炉体和炉盖构成，所述炉体由内至外依次为具有沉积腔的石墨筒、加热器、保温隔热层和具有夹层的外壳，石墨筒上设有石墨盖，所述保温隔热层为具有中空部的夹层结构。进一步，所述炉体底部和/或炉体侧壁设有进气口，所述进气口为由不同原料气体进入的气管内外同心环套而成的套管进气口。进一步，所述炉体底部和炉体侧壁分别设有多个进气口。进一步，所述套管进气口由2-3个气管环套而成，内部的气管的端面和与其相邻的外部的气管的端面不在同一平面，端面之间的垂直距离不大于50_。进一步，所述保温隔热层为碳纤维或陶瓷材料制成。进一步，所述炉盖由外层的钢质壳体和内层的保温隔热层构成，保温隔热层为具有中空部的夹层结构。进一步，所述炉盖上具有出气口。与现有技术相比，本技术的有益效果在于本技术的制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉通过在保温隔热层内设置中空部使直接热传导变为辐射热传导，增加了保温效果。另外，在生产过程中可对该环空抽真空，进一步阻止热传导，提高保温效果。附图说明图1为本技术的制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉的剖面结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细描述，但不作为对本技术的限定。图1为本技术的制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉的结构剖图。如图1所示，制备热解氮化硼制品用的具有相变保温层的气相沉积炉，由炉体和炉盖构成，炉体由内至外依次为具有沉积腔101的石墨筒1、加热器2、碳纤维或陶瓷材料制成的保温隔热层3和具有夹层的外壳4。石墨筒I上设有石墨盖9，保温隔热层3为具有中空部6的夹层结构。炉体底部和炉体侧壁分别设有进气口 5。进气口 5为由不同原料气体进入的气管内外同心环套而成的套管进气口。设置在炉体底部和设置在炉体侧壁的进气口 5的个数均为多个。炉体侧壁的进气口5在炉体侧壁上均匀分布。这样，进入到沉积腔内的反应气体分布更加均匀，反应生成的热解氮化硼能够均匀地沉积在模具表面。套管进气口由2-3个气管环套而成，内部的气管的端面和与其相邻的外部的气管的端面不在同一平面，端面之间的垂直距离不大于50mm。根据不同需求确定内部的气管的端面伸出或缩入与其相邻的外部的气管的端面，同样根据不同的需求确定端面间的距离。反应气体在进入到沉积腔内一段时间后才混合，避免了靠近进气口的模具上沉积过多的热解氮化硼。本实施例中给出的是两个气管环套而成，用于分别导入两种原料气体。当然也可是三个气管环套而成，除导入两种原料气体之外，其中一个气管用于导入氮气等保护气体。外壳4内的夹层中通入循环冷却水进行降温。外壳4上具有循环冷却水的入口 41和出口 42。炉盖由外层的钢质壳体7和内层的由碳纤维或陶瓷制成的保温隔热层8构成。保温隔热层8为具有中空部的夹层结构。同样，外层的钢质壳体7也为夹层结构，夹层内入循环冷却水进行降温。其上设有循环冷却水出、入口(图中未示出)。炉盖上具有出气口 10。图中未示出的气相沉积炉应有的其他部件在现有技术中均可得知，在此不在赘述。本技术的制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉在使用时，原料气体同时从底部和侧壁进入沉积腔内，使原料气体在沉积腔内浓度均匀。从而使生成的热解氮化硼均匀地沉积在模具表面，提高了合格率和产品质量。以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术 做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉，由炉体和炉盖构成，其特征在于，所述炉体由内至外依次为具有沉积腔的石墨筒、加热器、保温隔热层和具有夹层的外壳，石墨筒上设有石墨盖，所述保温隔热层为具有中空部的夹层结构。

【技术特征摘要】
1.制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉，由炉体和炉盖构成，其特征在于，所述炉体由内至外依次为具有沉积腔的石墨筒、加热器、保温隔热层和具有夹层的外壳，石墨筒上设有石墨盖，所述保温隔热层为具有中空部的夹层结构。2.根据权利要求1所述的制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉，其特征在于，所述炉体底部和/或炉体侧壁设有进气口，所述进气口为由不同原料气体进入的气管内外同心环套而成的套管进气口。3.根据权利要求2所述的制备热解氮化硼制品用的环空保温气相沉积炉，其特征在于，所述炉体底部和炉体侧壁分别设有多个进气口。4.根据权利要求2所述的制备热解氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：何军舫，王军勇，
申请(专利权)人：北京博宇半导体工艺器皿技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：