一種磷化銦單晶爐觀察窗防污染裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磷化銦單晶爐觀察窗防污染裝置，包括調(diào)節(jié)手柄，連接桿，圓柱形觀察窗組件，加熱裝置，石英透鏡片，所述調(diào)節(jié)手柄設(shè)置在單晶爐頂蓋上方，所述連接桿與調(diào)節(jié)手柄固定連接，所述石英透鏡片與所述連接桿固定連接，所述圓柱形觀察窗組件固定在單晶爐頂蓋上，在所述圓柱形觀察窗組件下端的周圍設(shè)有所述加熱裝置，連接桿與單晶爐頂蓋間轉(zhuǎn)動連接，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄使連接桿轉(zhuǎn)動，并使石英透鏡片與圓柱形觀察窗組件離合。本發(fā)明可以防止磷單質(zhì)或磷酸對磷化銦單晶爐觀察窗的污染，實(shí)現(xiàn)了磷化銦材料合成及單晶生長工藝中，對爐內(nèi)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
【專利說明】一種磷化銦單晶爐觀察窗防污染裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磷化銦單晶爐觀察窗防污染裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]磷化銦(InP)是重要的II1- V族化合物半導(dǎo)體材料之一，是一種性能優(yōu)異的電子信息功能材料，在民用及軍用諸多高【技術(shù)領(lǐng)域】都有廣泛應(yīng)用，如微波通信、長距離光纖通信、高轉(zhuǎn)換率太陽能電池、高頻器件、制導(dǎo)與導(dǎo)航等方面。從70年代開始，人們開始將目光投向了磷化銦單晶材料。但是因?yàn)榱谆焼尉С善仿实偷葐栴}制約了其應(yīng)用的廣泛性。其中，磷化銦單晶爐觀察窗被污染問題為制約磷化銦單晶成品率的重要因素。
[0003]磷化銦材料的合成和單晶生長極為困難。在磷化銦材料注入法合成過程中，目前還不能實(shí)現(xiàn)自動化，需要工人通過觀察判斷爐內(nèi)合成情況，采取操作措施，因此，清晰的觀察是獲得高質(zhì)量磷化銦材料的前提和必要條件。清晰的觀察對于LEC法磷化銦單晶拉制來說更顯的重要，因?yàn)榱谆焼尉L條件苛刻。其中枝晶、孿晶的出現(xiàn)頻率較高，如果在拉制單晶的過程中，孿晶和枝晶等能夠觀察到并且及時(shí)采取補(bǔ)救措施，將會大大提高單晶的成品率。
[0004]磷化銦單晶爐觀察窗被污染主要有三個(gè)來源。第一，在注入法合成磷化銦過程中，磷氣化后與熔體銦反應(yīng)。未能反應(yīng)的磷蒸汽會從熔體中逸出，并且附著于爐壁或者觀察窗等溫度較低的部位。附著于觀察窗上的磷顆粒會降低觀察窗的透光性，影響觀察。第二，在磷化銦單晶拉制過程中，由于磷化銦離解產(chǎn)生的磷蒸汽也可能附著于觀察窗上，影響觀察。第三，小部分的磷蒸汽與氣氛中的氧發(fā)生反應(yīng)，生成p205。P2O5顆粒具有非常好的吸水性，P2O5會迅速與氣氛中的水發(fā)生反應(yīng)，生成濃磷酸，或者偏磷酸。高溫下的濃磷酸對石英具有很強(qiáng)的腐蝕作用，腐蝕后的石英表面呈白色。附著于觀察系統(tǒng)上的濃磷酸在高溫環(huán)境中腐蝕石英觀察系統(tǒng)，造成觀察窗被污染。這種污染往往不可逆。按照污染類別來分，觀察系統(tǒng)污染可分為兩大類，第一，磷單質(zhì)的污染，這種污染可以通過加熱消除；第二，磷酸的污染，這種污染往往難以消除。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種磷化銦單晶爐觀察窗防污染裝置，可以防止磷單質(zhì)或磷酸對磷化銦單晶爐觀察窗的污染，實(shí)現(xiàn)了磷化銦材料合成及單晶生長工藝中，對爐內(nèi)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種磷化銦單晶爐觀察窗防污染裝置，包括調(diào)節(jié)手柄，連接桿，圓柱形觀察窗組件，加熱裝置，石英透鏡片，所述調(diào)節(jié)手柄設(shè)置在單晶爐頂蓋上方，所述連接桿與調(diào)節(jié)手柄固定連接，所述石英透鏡片與所述連接桿固定連接，所述圓柱形觀察窗組件固定在單晶爐頂蓋上，在所述圓柱形觀察窗組件下端的周圍設(shè)有所述加熱裝置，連接桿與單晶爐頂蓋間轉(zhuǎn)動連接，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄使連接桿轉(zhuǎn)動，并使石英透鏡片與圓柱形觀察窗組件離合。
[0007]進(jìn)一步的，所述連接桿與所述單晶爐頂蓋之間還設(shè)有用于防止高壓氣體泄漏的密封組件。
[0008]進(jìn)一步的，所述加熱裝置由鑰絲纏繞而成。
[0009]進(jìn)一步的，石英透鏡片為雙面拋光透鏡片。
[0010]進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)手柄、連接桿為不銹鋼材質(zhì)，石英透鏡片為高純石英材質(zhì)。
[0011]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明通過石英透鏡片可以保護(hù)圓柱形觀察組件不受污染，另一方面可以充當(dāng)透鏡。當(dāng)石英透鏡片受到不可逆污染后，可以通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄使其移開圓柱形觀察組件下方。操作者可通過圓柱形觀察組件繼續(xù)對爐內(nèi)進(jìn)行清晰觀察；通過密封組件，實(shí)現(xiàn)單晶爐內(nèi)充4MPa高壓氣體，不泄露；通過加熱使污染物磷單質(zhì)氣化，脫離觀察窗表面，從而恢復(fù)圓柱形觀察組件及石英透鏡片清晰度；調(diào)節(jié)手柄，連接桿，單晶爐頂蓋采用不銹鋼材質(zhì)，防止酸性物質(zhì)腐蝕，延長使用壽命；圓柱形觀察組件，石英透鏡片采用高純石英材質(zhì)，石英具有較好的透光性和較好的耐熱性，加熱裝置采用金屬鑰材質(zhì)，鑰絲具有耐高溫和抗氧化的能力強(qiáng)的特點(diǎn)；本發(fā)明可以防止磷單質(zhì)或磷酸對磷化銦單晶爐觀察窗的污染，實(shí)現(xiàn)了磷化銦材料合成及單晶生長工藝中，對爐內(nèi)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1、調(diào)節(jié)手柄，2、密封組件，3、連接桿，4、圓柱形觀察窗組件，5、加熱裝置，6、石英透鏡片，7、單晶爐頂蓋。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明是一種磷化銦單晶爐觀察窗防污染裝置，包括調(diào)節(jié)手柄1，連接桿3，圓柱形觀察窗組件4，加熱裝置5，石英透鏡片6，所述調(diào)節(jié)手柄I設(shè)置在單晶爐頂蓋7上方，所述連接桿3與調(diào)節(jié)手柄I固定連接，所述石英透鏡片6與所述連接桿3固定連接，所述圓柱形觀察窗組件4固定在單晶爐頂蓋7上，在所述圓柱形觀察窗組件4下端的周圍設(shè)有所述加熱裝置5，連接桿3與單晶爐頂蓋7間轉(zhuǎn)動連接，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄I使連接桿3轉(zhuǎn)動，并使石英透鏡片6與圓柱形觀察窗組件4離合；所述連接桿3與所述單晶爐頂蓋7之間還設(shè)有用于防止高壓氣體泄漏的密封組件2 ;所述加熱裝置5由鑰絲纏繞而成；石英透鏡片6為雙面拋光透鏡片；所述調(diào)節(jié)手柄1、連接桿3為不銹鋼材質(zhì)，石英透鏡片6為高純石英材質(zhì)。
[0015]本發(fā)明的石英透鏡片使用螺栓固定于連接桿橫向端，圓柱形觀察組件由不銹鋼套包圍，固定于單晶爐頂蓋上方，加熱裝置固定于圓柱形觀察組件下端。手柄及連接桿可定角度旋轉(zhuǎn)，以保證準(zhǔn)確與圓柱形觀察組件對接。連接桿與單晶爐頂蓋之間有密封組件，防止高壓氣體泄漏。
[0016]所述的圓柱形觀察組件下端裝有加熱裝置，加熱裝置由鑰絲纏繞而成。加熱裝置可對圓柱形觀察組件下端及石英透鏡片進(jìn)行加熱烘烤，可以通過加熱使污染物磷單質(zhì)氣化，脫離觀察窗表面，從而恢復(fù)圓柱形觀察組件及石英透鏡片清晰度。調(diào)節(jié)手柄旋轉(zhuǎn)角度可固定，可以精確的將石英透鏡片旋轉(zhuǎn)至圓柱形觀察組件下方。通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄，可以實(shí)現(xiàn)將污染過的石英透鏡片移開圓柱形觀察組件下方，實(shí)現(xiàn)清晰觀察。
[0017]所述的調(diào)節(jié)手柄和連接桿之間有密封組件，可以起到密封作用，保證4MPa高壓氣氛不泄露，同時(shí)也可以對手柄和連接桿起到固定作用。所述的石英透鏡片為雙面拋光透鏡片，一方面可以保護(hù)圓柱形觀察組件不受污染，另一方面可以充當(dāng)透鏡。當(dāng)石英透鏡片受到不可逆污染后，可以通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄使其移開圓柱形觀察組件下方。操作者可通過圓柱形觀察組件繼續(xù)對爐內(nèi)進(jìn)行清晰觀察。
【權(quán)利要求】
1.一種磷化銦單晶爐觀察窗防污染裝置，其特征在于:包括調(diào)節(jié)手柄(1)，連接桿(3)，圓柱形觀察窗組件(4)，加熱裝置(5)，石英透鏡片(6)，所述調(diào)節(jié)手柄(I)設(shè)置在單晶爐頂蓋(7)上方，所述連接桿(3)與調(diào)節(jié)手柄(I)固定連接，所述石英透鏡片(6)與所述連接桿(3)固定連接，所述圓柱形觀察窗組件(4)固定在單晶爐頂蓋(7)上，在所述圓柱形觀察窗組件(4)下端的周圍設(shè)有所述加熱裝置(5)，連接桿(3)與單晶爐頂蓋(7)間轉(zhuǎn)動連接，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄(I)使連接桿(3 )轉(zhuǎn)動，并使石英透鏡片(6 )與圓柱形觀察窗組件(4 )離口 ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷化銦單晶爐觀察窗防污染裝置，其特征在于:所述連接桿(3)與所述單晶爐頂蓋(7)之間還設(shè)有用于防止高壓氣體泄漏的密封組件(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷化銦單晶爐觀察窗防污染裝置，其特征在于:所述加熱裝置(5)由鑰絲纏繞而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷化銦單晶爐觀察窗防污染裝置，其特征在于:石英透鏡片(6)為雙面拋光透鏡片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷化銦單晶爐觀察窗防污染裝置，其特征在于:所述調(diào)節(jié)手柄(I )、連接桿(3 )為不銹鋼材質(zhì)，石英透鏡片(6 )為高純石英材質(zhì)。
【文檔編號】C30B29/40GK104404621SQ201410689142
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】孫聶楓, 孫同年, 史艷磊, 王陽, 劉惠生, 王書杰 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所