專利名稱：Mocvd尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種MOCVD反應(yīng)器裝置，特別是一種大盤旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，應(yīng)用于光電子材料研究和生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體照明作為新型高效固體光源，具有長壽命、節(jié)能、綠色環(huán)保等顯著優(yōu)點，是人類照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一次飛躍，被認(rèn)為是第四代的照明新技術(shù)，其經(jīng)濟和社會意義巨大。MOCVD已經(jīng)在光電子材料研究和生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，市場前景廣闊，也是LED產(chǎn)業(yè)鏈上影響產(chǎn)品質(zhì)量降低成本最關(guān)鍵的核心設(shè)備?，F(xiàn)有的MOCVD反應(yīng)裝置，無論是垂直式反應(yīng)器還是水平式反應(yīng)器，都采用了大盤旋轉(zhuǎn)來獲得更加均勻的成膜速度。傳統(tǒng)的石墨盤旋轉(zhuǎn)一般采用位于反應(yīng)腔外部的電動馬達(dá)來實現(xiàn)，同過磁流體實現(xiàn)反應(yīng)腔壁與傳動系統(tǒng)密封。需要額外消耗能源，且成本昂貴，工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，采用MOCVD反應(yīng)尾氣作為旋轉(zhuǎn)動力驅(qū)動葉片式馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，從而帶動石墨大盤轉(zhuǎn)動。通過控制氣動系統(tǒng)管路的MOCVD反應(yīng)尾氣流量，實現(xiàn)無極調(diào)節(jié)馬達(dá)的輸出功率和轉(zhuǎn)速，并可以通過操縱控制氣動系統(tǒng)管路的控制閥來改變馬達(dá)進(jìn)、排氣方向，即能實現(xiàn)氣馬達(dá)輸出軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，并且可以瞬時換向，驅(qū)動效率高，安全可靠。為達(dá)到上述發(fā) 明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),包括馬達(dá)和傳動機構(gòu)，馬達(dá)通過傳動機構(gòu)驅(qū)動設(shè)置于MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)部的石墨大盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，反應(yīng)腔壁密封，反應(yīng)腔壁上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口位于朝向石墨大盤的成膜工作面一側(cè)的MOCVD反應(yīng)腔區(qū)域外圍的反應(yīng)腔壁上，出氣口位于背向石墨大盤的成膜工作面一側(cè)的MOCVD反應(yīng)腔區(qū)域外圍的反應(yīng)腔壁上；傳動機構(gòu)由傳動軸和大盤支撐架固定連接形成，石墨大盤固定安裝在大盤支撐架上，馬達(dá)的動力輸出主軸帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)，從而同步帶動大盤支撐架和石墨大盤同軸轉(zhuǎn)動；馬達(dá)為葉片式氣動馬達(dá)，馬達(dá)的氣室的進(jìn)氣口和出氣口與氣動系統(tǒng)管路連通；氣動系統(tǒng)管路主要由尾氣主管、尾氣分流管和尾氣輔助分流管組成，氣動系統(tǒng)管路設(shè)置于背向石墨大盤的成膜工作面一側(cè)的MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)部，尾氣主管的始端與MOCVD反應(yīng)腔的尾氣出口連通，尾氣主管的末端與馬達(dá)的氣室連通，在尾氣主管上設(shè)置主閥門，尾氣分流管的始端與尾氣主管的連通口位于尾氣主管的始端和主閥門之間，尾氣分流管的末端與反應(yīng)腔壁上的出氣口連通，在尾氣分流管上設(shè)置分流閥門，尾氣輔助分流管的始端與馬達(dá)的氣室連通，尾氣輔助分流管的末端與反應(yīng)腔壁上的出氣口連通，在尾氣輔助分流管上設(shè)置輔助分流閥門，通過調(diào)整主閥門和分流閥門的開度，控制進(jìn)入馬達(dá)的MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)部的MOCVD反應(yīng)尾氣流量，通過輔助分流閥門的開度，調(diào)整馬達(dá)的輸出功率及轉(zhuǎn)速。
作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，氣動系統(tǒng)管路還包括換向尾氣輔助分流管，換向尾氣輔助分流管的始端與尾氣主管的連通口位于尾氣主管的末端和主閥門之間，換向尾氣輔助分流管的末端與反應(yīng)腔壁上的出氣口連通，在換向尾氣輔助分流管上設(shè)置換向輔助分流閥門；尾氣分流管的末端和尾氣輔助分流管的末端匯集成單支的排氣管，排氣管的末端與反應(yīng)腔壁上的出氣口連通，在換排氣管上設(shè)置排氣控制閥門；當(dāng)保持換向輔助分流閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，并保持排氣控制閥門打開狀態(tài)時，能實現(xiàn)馬達(dá)正轉(zhuǎn)的速度無極調(diào)控；當(dāng)關(guān)閉主閥門與排氣控制閥門時，并打開分流閥門、輔助分流閥門和換向輔助分流閥門時，實現(xiàn)馬達(dá)反轉(zhuǎn)，同時通過控制分流閥門、輔助分流閥門和換向輔助分流閥門的開度控制馬達(dá)的輸出功率及反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。上述MOCVD反應(yīng)腔的尾氣出口位于MOCVD反應(yīng)腔的中心部位，即石墨大盤的中心孔形成MOCVD反應(yīng)腔的尾氣出口 ；或者M(jìn)OCVD反應(yīng)腔的尾氣出口位于MOCVD反應(yīng)腔的內(nèi)側(cè)周邊部位，即石墨大盤的外周側(cè)面與反應(yīng)腔壁內(nèi)表面間的間隙形成MOCVD反應(yīng)腔的尾氣出□。上述馬達(dá)的葉片采用抗腐蝕的合金制成，馬達(dá)出口系統(tǒng)包括至少一個排氣端口，從而氣動馬達(dá)內(nèi)的背壓就不會減慢馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或減小系統(tǒng)的功率。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點: 1.本發(fā)明采用MOCVD反應(yīng)尾氣作為石墨大盤的旋轉(zhuǎn)動力，無需采用外接電動馬達(dá)，節(jié)約了旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)的能源消耗；
2.本發(fā)明的馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和功率可以簡單的通過調(diào)節(jié)各控制閥門的開度實現(xiàn)，且可實現(xiàn)馬達(dá)的輸出軸正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的快速切換；
3.由于大盤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)位于反應(yīng)腔內(nèi)無需使用磁流體密封，大大降低了成本，并提高了系統(tǒng)的安全可靠性。4.本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，驅(qū)動效率高，工藝成本低。


圖1為本發(fā)明實施例一 MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例一的大盤支撐架結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例一的石墨大盤結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例二 MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實施例三MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實施例詳述如下:
實施例一:
參見圖1 3，在本實施例中，一種MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括馬達(dá)6和傳動機構(gòu)，馬達(dá)6通過傳動機構(gòu)驅(qū)動設(shè)置于MOCVD反應(yīng)腔17內(nèi)部的石墨大盤3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，反應(yīng)腔壁16密封，反應(yīng)腔壁16上設(shè)有進(jìn)氣口 I和出氣口 2，進(jìn)氣口 I位于朝向石墨大盤3的成膜工作面一側(cè)的MOCVD反應(yīng)腔17區(qū)域外圍的反應(yīng)腔壁16上，出氣口 2位于背向石墨大盤3的成膜工作面一側(cè)的MOCVD反應(yīng)腔17區(qū)域外圍的反應(yīng)腔壁16上，傳動機構(gòu)由傳動軸5和大盤支撐架4固定連接形成，石墨大盤3固定安裝在大盤支撐架4上，馬達(dá)6的動力輸出主軸帶動傳動軸5旋轉(zhuǎn)，從而同步帶動大盤支撐架4和石墨大盤3同軸轉(zhuǎn)動；馬達(dá)6為葉片式氣動馬達(dá)，馬達(dá)6的氣室的進(jìn)氣口和出氣口與氣動系統(tǒng)管路連通；氣動系統(tǒng)管路主要由尾氣主管
7、尾氣分流管8和尾氣輔助分流管9組成，氣動系統(tǒng)管路設(shè)置于背向石墨大盤3的成膜工作面一側(cè)的MOCVD反應(yīng)腔17內(nèi)部，尾氣主管7的始端與MOCVD反應(yīng)腔17的尾氣出口連通，尾氣主管7的末端與馬達(dá)6的氣室連通，在尾氣主管7上設(shè)置主閥門11，尾氣分流管8的始端與尾氣主管7的連通口位于尾氣主管7的始端和主閥門11之間，尾氣分流管8的末端與反應(yīng)腔壁16上的出氣口 2連通，在尾氣分流管8上設(shè)置分流閥門12，尾氣輔助分流管9的始端與馬達(dá)6的氣室連通，尾氣輔助分流管9的末端與反應(yīng)腔壁16上的出氣口 2連通，在尾氣輔助分流管9上設(shè)置輔助分流閥門13，通過調(diào)整主閥門11和分流閥門12的開度，控制進(jìn)入馬達(dá)6的MOCVD反應(yīng)腔17內(nèi)部的MOCVD反應(yīng)尾氣流量，通過輔助分流閥門13的開度，調(diào)整馬達(dá)6的輸出功率及轉(zhuǎn)速。在本實施例中，采用MOCVD反應(yīng)尾氣作為旋轉(zhuǎn)動力驅(qū)動葉片式馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，從而帶動傳動軸5及石墨大盤3轉(zhuǎn)動。通過控制氣動系統(tǒng)管路的主管7和各支管以及馬達(dá)6的進(jìn)氣閥或排氣閥的開度，即控制壓縮空氣的流量，實現(xiàn)無極調(diào)節(jié)馬達(dá)6輸出功率及轉(zhuǎn)速。在本實施例中，采用MOCVD反應(yīng)尾氣作為石墨大盤3的旋轉(zhuǎn)動力，節(jié)約了驅(qū)動系統(tǒng)的能源消耗，并且由于大盤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)管路位于反應(yīng)腔內(nèi)無需使用磁流體密封，大大降低了成本，并提高了系統(tǒng)的可靠性。在本實施例中，MOCVD反應(yīng)腔17的尾氣出口位于MOCVD反應(yīng)腔17的中心部位，即石墨大盤3的中心孔形成MOCVD反應(yīng)腔17的尾氣出口，作為MOCVD反應(yīng)腔17的尾氣出口位置的一種實用性技術(shù)方案。實施例二:
本實施例與實施例一基本相同，特別之處在于: 在本實施例中，參見圖4，MOCVD反應(yīng)腔17的尾氣出口位于MOCVD反應(yīng)腔17的內(nèi)側(cè)周邊部位，即石墨大盤3的外周側(cè)面與反應(yīng)腔壁16內(nèi)表面間的間隙形成MOCVD反應(yīng)腔17的尾氣出口，作為MOCVD反應(yīng)腔17的尾氣出口位置的另一種實用性技術(shù)方案。實施例三:
本實施例與前述實施例基本相同，特別之處在于:
在本實施例中，參見圖5，氣動系統(tǒng)管路還包括換向尾氣輔助分流管10，換向尾氣輔助分流管10的始端與尾氣主管7的連通口位于尾氣主管7的末端和主閥門11之間，換向尾氣輔助分流管10的末端與反應(yīng)腔壁16上的出氣口 2連通，在換向尾氣輔助分流管10上設(shè)置換向輔助分流閥門15 ;尾氣分流管8的末端和尾氣輔助分流管9的末端匯集成單支的排氣管，排氣管的末端與反應(yīng)腔壁16上的出氣口 2連通，在換排氣管上設(shè)置排氣控制閥門14 ;當(dāng)保持換向輔助分流閥門15處于關(guān)閉狀態(tài)，并保持排氣控制閥門14打開狀態(tài)時，通過調(diào)整主閥門11與分流閥門12，精確控制MOCVD反應(yīng)尾氣進(jìn)入葉片式馬達(dá)的流量；通過調(diào)整輔助分流閥門13的開度，調(diào)整葉片式馬達(dá)的輸出功率及轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)馬達(dá)6正轉(zhuǎn)的速度無極調(diào)控；當(dāng)關(guān)閉主閥門11與排氣控制閥門14時，并打開分流閥門12、輔助分流閥門13和換向輔助分流閥門15時，實現(xiàn)馬達(dá)6反轉(zhuǎn)，同時通過控制分流閥門12、輔助分流閥門13和換向輔助分流閥門15的開度控制馬達(dá)6的輸出功率及反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，即通過調(diào)控各控制閥的工作狀態(tài)，即簡單地用操縱閥來改變馬達(dá)進(jìn)、排氣方向，能實現(xiàn)馬達(dá)的輸出軸正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的快速切換，并且可以瞬時換向。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述實施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括馬達(dá)(6)和傳動機構(gòu)，所述馬達(dá)(6)通過所述傳動機構(gòu)驅(qū)動設(shè)置于MOCVD反應(yīng)腔(17)內(nèi)部的石墨大盤(3)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述反應(yīng)腔壁(16)密封，所述反應(yīng)腔壁(16)上設(shè)有進(jìn)氣口( I)和出氣口(2)，所述進(jìn)氣口( I)位于朝向所述石墨大盤(3)的成膜工作面一側(cè)的所述MOCVD反應(yīng)腔(17)區(qū)域外圍的反應(yīng)腔壁(16)上，所述出氣口(2)位于背向所述石墨大盤(3)的成膜工作面一側(cè)的所述MOCVD反應(yīng)腔(17)區(qū)域外圍的反應(yīng)腔壁(16)上，其特征在于:所述傳動機構(gòu)由傳動軸(5)和大盤支撐架(4)固定連接形成，所述石墨大盤(3)固定安裝在大盤支撐架(4)上，所述馬達(dá)(6)的動力輸出主軸帶動所述傳動軸(5)旋轉(zhuǎn)，從而同步帶動所述大盤支撐架(4)和所述石墨大盤(3)同軸轉(zhuǎn)動； 所述馬達(dá)(6)為葉片式氣動馬達(dá)，所述馬達(dá)(6)的氣室的進(jìn)氣口和出氣口與氣動系統(tǒng)管路連通； 所述氣動系統(tǒng)管路主要由尾氣主管(7)、尾氣分流管(8)和尾氣輔助分流管(9)組成，所述氣動系統(tǒng)管路設(shè)置于背向所述石墨大盤(3)的成膜工作面一側(cè)的所述MOCVD反應(yīng)腔(17)內(nèi)部，所述尾氣主管(7)的始端與所述MOCVD反應(yīng)腔(17)的尾氣出口連通，所述尾氣主管(7)的末端與所述馬達(dá)(6)的氣室連通，在所述尾氣主管(7)上設(shè)置主閥門(11)，所述尾氣分流管(8)的始端與所述尾氣主管(7)的連通口位于所述尾氣主管(7)的始端和主閥門(11)之間，所述尾氣分流管(8)的末端與所述反應(yīng)腔壁(16)上的所述出氣口(2)連通，在所述尾氣分流管(8)上設(shè)置分流閥門(12)，所述尾氣輔助分流管(9)的始端與所述馬達(dá)(6)的氣室連通，所述尾氣輔助分流管(9)的末端與所述反應(yīng)腔壁(16)上的所述出氣口(2)連通，在所述尾氣輔助分流管(9)上設(shè)置輔助分流閥門(13)，通過調(diào)整所述主閥門(11)和所述分流閥門(12 )的開度，控制進(jìn)入所述馬達(dá)(6 )的MOCVD反應(yīng)腔(17 )內(nèi)部的MOCVD反應(yīng)尾氣流量，通過所述輔助分流閥門(13)的開度，調(diào)整所述馬達(dá)(6)的輸出功率及轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述氣動系統(tǒng)管路還包括換向尾氣輔助分流管(10)，所述換向尾氣輔助分流管(10)的始端與所述尾氣主管 (7)的連通口位于所述尾氣主管(7)的末端和所述主閥門(11)之間，所述換向尾氣輔助分流管(10)的末端與所述反應(yīng)腔壁(16)上的所述出氣口(2)連通，在所述換向尾氣輔助分流管(10)上設(shè)置換向輔助分流閥門(15);所述尾氣分流管(8)的末端和所述尾氣輔助分流管(9)的末端匯集成單支的排氣管，所述排氣管的末端與所述反應(yīng)腔壁(16)上的所述出氣口(2)連通，在所述換排氣管上設(shè)置排氣控制閥門(14);當(dāng)保持所述換向輔助分流閥門(15)處于關(guān)閉狀態(tài)，并保持所述排氣控制閥門(14)打開狀態(tài)時，能實現(xiàn)所述馬達(dá)(6)正轉(zhuǎn)的速度無極調(diào)控；當(dāng)關(guān)閉所述主閥門(11)與所述排氣控制閥門(14)時，并打開所述分流閥門(12)、所述輔助分流閥門(13)和所述換向輔助分流閥門(15)時，實現(xiàn)所述馬達(dá)(6)反轉(zhuǎn)，同時通過控制所述分流閥門(12)、所述輔助分流閥門(13)和所述換向輔助分流閥門(15)的開度控制所述馬達(dá)(6)的輸出功率及反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述MOCVD反應(yīng)腔(17)的尾氣出口位于所述MOCVD反應(yīng)腔(17 )的中心部位，S卩所述石墨大盤(3 )的中心孔形成所述MOCVD反應(yīng)腔(17)的尾氣出口 ；或者所述MOCVD反應(yīng)腔(17)的尾氣出口位于所述MOCVD反應(yīng)腔(17)的內(nèi)側(cè)周邊部位，即所述石墨大盤(3)的外周側(cè)面與所述反應(yīng)腔壁(16)內(nèi)表面間的間隙形成所述MOCVD反應(yīng)腔(17)的尾氣出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述馬達(dá)(6)的葉片采用抗腐蝕的合金制成，馬達(dá)出口系統(tǒng)包括至少一個排氣端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述馬達(dá)(6)的葉片采用抗腐蝕的合金制成， 馬達(dá)出口系統(tǒng)包括至少一個排氣端口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種MOCVD尾氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，葉片式氣動馬達(dá)驅(qū)動石墨大盤同軸轉(zhuǎn)動，馬達(dá)的氣室的進(jìn)氣口和出氣口與氣動系統(tǒng)管路連通；氣動系統(tǒng)管路主要由尾氣主管、尾氣分流管和尾氣輔助分流管組成，氣動系統(tǒng)管路主要由尾氣主管、尾氣分流管和尾氣輔助分流管，尾氣主管與反應(yīng)腔的尾氣出口連通和馬達(dá)氣室連通，尾氣分流管與尾氣主管和出氣口連通，尾氣輔助分流管與馬達(dá)氣室和出氣口連通，通過調(diào)整氣動系統(tǒng)管路閥門開度，控制進(jìn)入馬達(dá)的反應(yīng)腔內(nèi)部的MOCVD反應(yīng)尾氣流量，通過輔助分流閥門的開度，實現(xiàn)無極調(diào)節(jié)馬達(dá)的輸出功率和轉(zhuǎn)速，還可通過操縱控制氣動系統(tǒng)管路的控制閥實現(xiàn)氣馬達(dá)輸出軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，并可瞬時換向，驅(qū)動效率高，安全可靠。
文檔編號C23C16/44GK103173740SQ201310057759
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者楊連喬, 胡建正, 張建華 申請人:上海大學(xué)