磷化銦單晶爐磷泡升降裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種磷化銦單晶爐磷泡升降裝置，涉及單晶爐【技術領域】。所述升降裝置包括：升降電機、旋轉電機、支座、絲杠、升降座、密封組件、磷泡桿、磷泡、磷泡管。固定于支座上的升降電機用于實現磷泡桿升降，固定在升降座上的旋轉電機用于實現磷泡桿的旋轉，密封組件用于實現高壓情況下磷化銦單晶合成與生長時防止保護氣體泄漏，磷泡內裝有紅磷，加熱后從磷泡管注入銦熔體中，合成磷化銦多晶。本實用新型能解決磷化銦單晶爐內采用磷注入法合成磷化銦多晶，提高磷化銦材料純度，有助于減少雜質補償，提高材料遷移率，防止高壓下氣體泄漏，合成前可移入銦熔體，合成后可移出磷化銦熔體，保證有足夠的空間用于磷化銦晶體生長，提供較大的觀察視野。
【專利說明】磷化銦單晶爐磷泡升降裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及單晶爐【技術領域】，尤其涉及一種磷化銦單晶爐磷泡升降裝置。
【背景技術】
[0002]磷化銦材料是一種性能優良的具有閃鋅礦結構的II1-V族化合物半導體材料。InP材料主要是通過銦與磷發生化合反應生成多晶態的InP，再通過晶體生長工藝制備出單晶材料，最后完成晶片加工工藝。磷化銦合成與生長工藝難度較大，合成壓力一般在2-4MPa，溫度約為1100°C左右。目前，世界上各大實驗室和公司采用的多晶InP的合成方法與單晶生長方法各有不同。合成多晶態InP材料的方法主要有以下五種，即:水平布里奇曼(HB),水平梯度凝固法(HGF)、直接合成法(DS)、溶質擴散方法(SSD)和磷注入式合成法。
[0003]磷化銦單晶爐磷泡升降裝置適用于磷注入式合成法。此方法相較其它合成方法，磷化銦材料的純度高，雜質少，摻鐵、摻硫和非摻的材料中雜質補償少，加工后的磷化銦晶片迀移率較高，具有優良的電學參數。
[0004]磷化銦單晶爐內采用磷注入法合成磷化銦多晶。將高純紅磷裝入磷泡內，在磷化銦單晶爐內，利用磷泡升降裝置，將磷泡先水平旋轉至熔體上方，再插入熔體內進行磷化銦合成，合成結束后升起，最后水平旋轉移出熔體上方。合成完成后，開始磷化銦晶體生長工
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實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種磷化銦單晶爐磷泡升降裝置，在磷化銦合成工藝中磷泡桿可上下升降和水平旋轉，完成磷注入合成磷化銦多晶，保證在高壓情況下爐體密閉，防止高壓下氣體泄漏，提高磷化銦材料純度，有助于減少雜質補償，提高材料迀移率，合成前可移入銦熔體，合成后可移出磷化銦熔體，保證有足夠的空間用于磷化銦晶體生長，提供較大的觀察視野。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是:一種磷化銦單晶爐磷泡升降裝置，其特征在于:所述升降裝置包括升降電機、支座、絲杠、旋轉電機、升降座、密封組件、磷泡桿、磷泡以及磷泡管，所述升降電機通過支座固定在磷化銦單晶爐的爐頂蓋上，絲杠的一端與升降電機的動力輸出端固定連接，絲杠的另一端與爐頂蓋軸連接，所述升降座通過絲母與絲杠連接，所述旋轉電機固定在升降座上，磷泡桿的外周設有密封組件，所述密封組件與磷化銦單晶爐的爐頂蓋固定連接，所述磷泡桿的一端與旋轉電機的動力輸出端連接，磷泡桿的另一端與位于磷化銦單晶爐內部的磷泡固定連接，所述磷泡管與所述磷泡相連通，并向磷化銦單晶爐的內部延伸，磷泡內部裝有高純紅磷，通過磷泡管將紅磷注入銦恪體中，用于磷化銦多晶合成。
[0007]進一步優選的技術方案在于:所述支座、絲杠、升降座和磷泡桿均用不銹鋼制成；磷泡、磷泡管均用高純石英制成。
[0008]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:本實用新型用于磷化銦單晶爐內磷注入法合成磷化銦多晶。磷泡在磷化銦合成工藝中可升降和水平旋轉，保證在高壓情況下爐體密閉，防止高壓下氣體泄漏，提高磷化銦材料純度，有助于減少雜質補償，提高材料迀移率，合成前可移入銦熔體，合成后可移出磷化銦熔體，保證有足夠的空間用于磷化銦晶體生長，提供較大的觀察視野。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0010]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0011]其中:1、升降電機2、支座3、絲杠4、旋轉電機5、升降座6、密封組件7、磷泡桿8、磷泡9、磷泡管。
【具體實施方式】
[0012]下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0013]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0014]如圖1所示，本實用新型公開了一種磷化銦單晶爐磷泡升降裝置，具體包括升降電機1、支座2、絲杠3、旋轉電機4、升降座5、密封組件6、磷泡桿7、磷泡8、磷泡管9。優選的，所述支座2、絲杠3、升降座5、磷泡桿7均用不銹鋼制成，防止磷酸等物質的腐蝕，延長使用壽命；所述磷泡8、磷泡管9均用高純石英制成，可防止合成時污染熔體。
[0015]其中，所述升降電機I固定于支座2上，用于帶動磷泡桿7升降，支座2內設有絲杠3，支座2 —側有升降座5，升降座5上固定了旋轉電機4，用于帶動磷泡桿7水平旋轉，磷泡桿7中間部位有密封組件6，防止高壓氣體泄漏，磷泡桿7連接磷泡8，磷泡8內部可裝高純紅磷，通過加熱，磷泡管9將紅磷注入銦熔體中，用于磷化銦多晶合成。
[0016]所述升降電機I用于帶動磷泡桿7升降，使磷泡8和磷泡管9可上下移動，插入和提出用于合成的熔體。整個升降部分帶有限位裝置，可使升降范圍固定，防止誤操作造成磷化銦磷注入法合成工藝失敗。所述旋轉電機4固定于升降座5上方，連接磷泡桿7，帶動磷泡桿7水平旋轉，可正、逆時針各旋轉180°，用于將磷泡8移到和移出熔體上方。整個水平旋轉部分也帶有限位裝置，防止旋轉過量，磷泡碰到爐壁，造成損傷。
[0017]合成壓力一般為4MPa左右，磷泡桿7在升降和旋轉過程中極易在與爐蓋結合處漏氣，采用密封組件密封，可有效防止磷化銦單晶合成與生長時高壓氣體泄漏，密封組件還可用于磷泡桿升降與旋轉時的固定裝置。
[0018]本實用新型用于磷化銦單晶爐內磷注入法合成磷化銦多晶。磷泡在磷化銦合成工藝中可升降和水平旋轉，保證在高壓情況下爐體密閉，防止高壓下氣體泄漏，提高磷化銦材料純度，有助于減少雜質補償，提高材料迀移率，合成前可移入銦熔體，合成后可移出磷化銦熔體，保證有足夠的空間用于磷化銦晶體生長，提供較大的觀察視野。
【權利要求】
1.一種磷化銦單晶爐磷泡升降裝置，其特征在于:所述升降裝置包括升降電機(1)、支座(2)、絲杠(3)、旋轉電機(4)、升降座(5)、密封組件(6)、磷泡桿(7)、磷泡(8)以及磷泡管(9)，所述升降電機(I)通過支座(2)固定在磷化銦單晶爐的爐頂蓋上，絲杠(3)的一端與升降電機(I)的動力輸出端固定連接，絲杠(3)的另一端與爐頂蓋軸連接，所述升降座(5)通過絲母與絲杠(3)連接，所述旋轉電機(4)固定在升降座(5)上，磷泡桿(7)的外周設有密封組件(6)，所述密封組件(6)與磷化銦單晶爐的爐頂蓋固定連接，所述磷泡桿(7)的一端與旋轉電機(4)的動力輸出端連接，磷泡桿(7)的另一端與位于磷化銦單晶爐內部的磷泡(8 )固定連接，所述磷泡管(9 )與所述磷泡(8 )相連通，并向磷化銦單晶爐的內部延伸，磷泡(8 )內部裝有高純紅磷，通過磷泡管(9 )將紅磷注入銦熔體中，用于磷化銦多晶合成。
2.根據權利要求1所述的磷化銦單晶爐磷泡升降裝置，其特征在于:所述支座(2)、絲杠(3)、升降座(5)和磷泡桿(7)均用不銹鋼制成；磷泡(8)、磷泡管(9)均用高純石英制成。
【文檔編號】C30B11/06GK204237894SQ201420718665
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】孫聶楓, 孫同年, 王陽, 李曉嵐, 劉惠生, 邵會民, 史艷磊 申請人:中國電子科技集團公司第十三研究所