本實(shí)用新型涉及晶體領(lǐng)域,尤其是涉及一種多晶合成裝置。
背景技術(shù):
砷化鎵(GaAs)材料是目前生產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛,因而也是最重要的化合物半導(dǎo)體材料,是僅次于硅的最重要的半導(dǎo)體材料。由于其優(yōu)越的性能和能帶結(jié)構(gòu),使砷化鎵材料在微波器件和發(fā)光器件等方面具有很大發(fā)展?jié)摿ΑI榛墸℅aAs)材料與傳統(tǒng)的硅半導(dǎo)體材料相比,它具電子遷移率高、禁帶寬度大、直接帶隙、消耗功率低等特性,電子遷移率約為硅材料的5.7倍。因此,廣泛應(yīng)用于高頻及無線通訊中制作IC器件。所制出的這種高頻、高速、防輻射的高溫器件,通常應(yīng)用于無線通信、光纖通信、移動(dòng)通信、GPS全球?qū)Ш降阮I(lǐng)域。除在I C產(chǎn)品應(yīng)用以外,砷化鎵材料也可加入其它元素改變其能帶結(jié)構(gòu)使其產(chǎn)生光電效應(yīng),制成半導(dǎo)體發(fā)光器件,還可以制作砷化鎵太陽能電池。
目前,已經(jīng)開發(fā)出了多種砷化鎵單晶生長方法。主流的工業(yè)化生長工藝包括:液封直拉法(LEC)、水平布里其曼法(HB)、垂直布里其曼法(VB)以及垂直梯度凝固法(VGF)等。
目前砷化鎵的制造過程是通過在石墨坩堝內(nèi)設(shè)氮化硼坩堝,氮化硼坩堝裝入砷化鎵多晶,調(diào)整石墨坩堝中的砷化鎵多晶熔化時(shí)的上沿高度與加熱器上沿齊平,蓋上石墨坩堝蓋,裝上石墨保溫罩。然后合爐,抽真空。
石墨坩堝的底部連接有石墨坩堝桿以及不銹鋼坩堝桿,在石墨坩堝和石墨保溫罩之間設(shè)有加熱器,由于石墨坩堝在生產(chǎn)中需要有旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng),動(dòng)力以及運(yùn)動(dòng)中的穩(wěn)定全部由石墨坩堝桿以及不銹鋼坩堝桿提供,所以石墨坩堝有可能會(huì)觸碰到石墨保溫罩。但是在日常使用時(shí),不容易發(fā)現(xiàn)石墨坩堝是不是過于靠近石墨保溫層,如果碰到石墨保溫罩后,就會(huì)損壞石墨坩堝的外壁和石墨保溫罩的內(nèi)壁?,F(xiàn)有加熱器的固定方式有不合理的地方。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種砷化鎵多晶合成裝置,盡早發(fā)現(xiàn)并避免輕微的石墨坩堝和石墨保溫罩的觸碰。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
一種砷化鎵多晶合成裝置,包括從外到內(nèi)依次設(shè)置的合成爐體、石墨保溫罩和石墨坩堝,石墨坩堝內(nèi)設(shè)有若干氮化硼坩堝,石墨坩堝的底部連接有石墨坩堝桿,石墨坩堝和石墨保溫罩之間設(shè)有加熱器,所述加熱器為環(huán)形,加熱器沿周向分布在石墨坩堝的外側(cè),所述石墨保溫罩的內(nèi)壁從上到下設(shè)有若干個(gè)保溫罩環(huán)形凸臺(tái),加熱器的外壁上設(shè)有若干個(gè)加熱器環(huán)形凸臺(tái),保溫罩環(huán)形凸臺(tái)與加熱器環(huán)形凸臺(tái)的位置相適配;單個(gè)加熱器環(huán)形凸臺(tái)壓靠在對應(yīng)的保溫罩環(huán)形凸臺(tái)上;保溫罩環(huán)形凸臺(tái)與加熱器環(huán)形凸臺(tái)在橫向方向上的寬度均小于石墨保溫罩的內(nèi)壁到加熱器外壁的間距;加熱器環(huán)形凸臺(tái)壓放在保溫罩環(huán)形凸臺(tái)上;加熱器的內(nèi)側(cè)壁上沿圓周方向設(shè)有凸出于加熱器的內(nèi)側(cè)壁的防撞條,防撞條在豎向方向上依次間隔分布,防撞條靠近石墨坩堝的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有若干個(gè)乳狀凸起。
防撞條在橫向方向上的厚度為石墨坩堝外壁與加熱器內(nèi)壁間距的四分之一。
防撞條為弧形,防撞條弧形的半徑與加熱器內(nèi)側(cè)壁的弧形半徑相等。
防撞條為石墨材質(zhì)。
保溫罩環(huán)形凸臺(tái)的截面形狀為“L”形,加熱器環(huán)形凸臺(tái)的截面形狀為倒“L”形,保溫罩環(huán)形凸臺(tái)與加熱器環(huán)形凸臺(tái)相扣合。
保溫罩環(huán)形凸臺(tái)與加熱器環(huán)形凸臺(tái)的材質(zhì)為石墨。
乳狀凸起的表面涂覆有顏色層。
加熱器環(huán)形凸臺(tái)位于所對應(yīng)的保溫罩環(huán)形凸臺(tái)的上側(cè)。
本實(shí)用新型能及早發(fā)現(xiàn)石墨坩堝和加熱器的觸碰,防止觸碰的幅度變大,甚至變?yōu)榧訜崞骱褪卣值挠|碰,避免發(fā)生事故。同時(shí)采用環(huán)形凸臺(tái)的結(jié)構(gòu),使加熱器的固定更可靠,也更加穩(wěn)定,拆卸維修、更換都非常方便。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示,本實(shí)用新型包括從外到內(nèi)依次設(shè)置的合成爐體5、石墨保溫罩6和石墨坩堝7,石墨坩堝7內(nèi)設(shè)有四個(gè)氮化硼坩堝8,石墨坩堝7的底部連接有石墨坩堝桿9和傳動(dòng)桿,石墨坩堝7和石墨保溫罩6之間設(shè)有兩個(gè)加熱器1,加熱器1為環(huán)形,兩個(gè)加熱器1沿圓周方向分布在石墨坩堝7的外側(cè),石墨保溫罩6的內(nèi)壁從上到下設(shè)有若干個(gè)保溫罩環(huán)形凸臺(tái)2,加熱器的外壁上設(shè)有多個(gè)加熱器環(huán)形凸臺(tái)3,保溫罩環(huán)形凸臺(tái)2與加熱器環(huán)形凸臺(tái)3的位置相適配;單個(gè)加熱器環(huán)形凸臺(tái)3壓靠在對應(yīng)位置的單個(gè)保溫罩環(huán)形凸臺(tái)2上;保溫罩環(huán)形凸臺(tái)2的截面形狀為“L”形,加熱器環(huán)形凸臺(tái)3的截面形狀為倒“L”形,保溫罩環(huán)形凸臺(tái)2與加熱器環(huán)形凸臺(tái)3相扣合。加熱器1就可以掛在石墨保溫罩6的內(nèi)壁上,使加熱器1有可靠的懸掛,保持穩(wěn)定。
保溫罩環(huán)形凸臺(tái)2與加熱器環(huán)形凸臺(tái)3在橫向方向上的寬度B均小于石墨保溫罩6的內(nèi)壁到加熱器1外壁的間距L。保溫罩環(huán)形凸臺(tái)2與加熱器環(huán)形凸臺(tái)3的材質(zhì)均為石墨,可以承受高溫,并且不會(huì)帶來雜質(zhì)。
加熱器1與石墨保溫罩6距離近,加熱器1和石墨坩堝7距離也近,如果石墨坩堝7在轉(zhuǎn)動(dòng)或上下移動(dòng)時(shí)發(fā)生了偏轉(zhuǎn),就可能觸碰加熱器1,甚至使加熱器1碰到石墨保溫罩6。
當(dāng)石墨坩堝7觸碰到加熱器1使其向外移動(dòng)時(shí),這個(gè)差距(L-B)可以容納加熱器1在橫向方向上的些許位移變化,保證了加熱器1被觸碰時(shí)加熱器1的穩(wěn)定固定。
加熱器1的內(nèi)側(cè)壁上沿圓周方向設(shè)有凸出于加熱器1的內(nèi)側(cè)壁的防撞條4,防撞條4為石墨材質(zhì)。防撞條4在橫向方向上的厚度M為石墨坩堝7外壁與加熱器1內(nèi)壁間距N的四分之一,即M=N/4。防撞條4為弧形,防撞條4弧形的半徑與加熱器1內(nèi)側(cè)壁的弧形半徑相等。
防撞條4在加熱器1內(nèi)側(cè)壁的豎向方向上依次間隔分布,防撞條4靠近石墨坩堝的內(nèi)側(cè)面設(shè)有若干個(gè)乳狀凸起10。乳狀凸起10的表面涂覆有顏色層或者乳狀凸起10自身摻雜或染有其他顏色。當(dāng)石墨坩堝7發(fā)生偏轉(zhuǎn)觸碰到乳狀凸起10時(shí),會(huì)與乳狀凸起10的顏色層摩擦將其磨損,當(dāng)取下石墨坩堝7時(shí)就能很快發(fā)現(xiàn)該處有磨損,進(jìn)而判斷磨損的位置和磨損的程度,然后及時(shí)修理防止石墨坩堝7轉(zhuǎn)動(dòng)再次出現(xiàn)問題。