磷化銦單晶爐磷泡升降裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磷化銦單晶爐磷泡升降裝置，涉及單晶爐【技術(shù)領(lǐng)域】。所述升降裝置包括：升降電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、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(jī)用于實(shí)現(xiàn)磷泡桿升降，固定在升降座上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用于實(shí)現(xiàn)磷泡桿的旋轉(zhuǎn)，密封組件用于實(shí)現(xiàn)高壓情況下磷化銦單晶合成與生長時(shí)防止保護(hù)氣體泄漏，磷泡內(nèi)裝有紅磷，加熱后從磷泡管注入銦熔體中，合成磷化銦多晶。本發(fā)明能解決磷化銦單晶爐內(nèi)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(zhì)補(bǔ)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及單晶爐【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種磷化銦單晶爐磷泡升降裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]磷化銦材料是一種性能優(yōu)良的具有閃鋅礦結(jié)構(gòu)的II1- V族化合物半導(dǎo)體材料。InP材料主要是通過銦與磷發(fā)生化合反應(yīng)生成多晶態(tài)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(shí)驗(yàn)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(tài)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(zhì)擴(kuò)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(zhì)少，摻鐵、摻硫和非摻的材料中雜質(zhì)補(bǔ)償少，加工后的磷化銦晶片遷移率較高，具有優(yōu)良的電學(xué)參數(shù)。
[0004]磷化銦單晶爐內(nèi)采用磷注入法合成磷化銦多晶。將高純紅磷裝入磷泡內(nèi)，在磷化銦單晶爐內(nèi)，利用磷泡升降裝置，將磷泡先水平旋轉(zhuǎn)至熔體上方，再插入熔體內(nèi)進(jìn)行磷化銦合成，合成結(jié)束后升起，最后水平旋轉(zhuǎn)移出熔體上方。合成完成后，開始磷化銦晶體生長工藝。


【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(zhuǎn)，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(zhì)補(bǔ)償，提高材料遷移率，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(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種磷化銦單晶爐磷泡升降裝置，其特征在于:所述升降裝置包括升降電機(jī)、支座、絲杠、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、升降座、密封組件、磷泡桿、磷泡以及磷泡管，所述升降電機(jī)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(jī)的動(dòng)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(zhuǎn)電機(jī)固定在升降座上，磷泡桿的外周設(shè)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(zhuǎn)電機(jī)的動(dòng)力輸出端連接，磷泡桿的另一端與位于磷化銦單晶爐內(nèi)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(nèi)部延伸，磷泡內(nèi)部裝有高純紅磷，通過磷泡管將紅磷注入銦熔體中，用于磷化銦多晶合成。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)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(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明用于磷化銦單晶爐內(nèi)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(zhuǎn)，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(zhì)補(bǔ)償，提高材料遷移率，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(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1、升降電機(jī)2、支座3、絲杠4、旋轉(zhuǎn)電機(jī)5、升降座6、密封組件7、磷泡桿8、磷泡9、磷泡管。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0012]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0013]如圖1所示，本發(fā)明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(jī)1、支座2、絲杠3、旋轉(zhuǎn)電機(jī)4、升降座5、密封組件6、磷泡桿7、磷泡8、磷泡管9。優(yōu)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(zhì)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(shí)污染熔體。
[0014]其中，所述升降電機(jī)I固定于支座2上，用于帶動(dòng)磷泡桿7升降，支座2內(nèi)設(shè)有絲杠3，支座2 —側(cè)有升降座5，升降座5上固定了旋轉(zhuǎn)電機(jī)4，用于帶動(dòng)磷泡桿7水平旋轉(zhuǎn)，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(nèi)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。
[0015]所述升降電機(jī)I用于帶動(dòng)磷泡桿7升降，使磷泡8和磷泡管9可上下移動(dòng)，插入和提出用于合成的熔體。整個(gè)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(zhuǎn)電機(jī)4固定于升降座5上方，連接磷泡桿7，帶動(dòng)磷泡桿7水平旋轉(zhuǎn)，可正、逆時(shí)針各旋轉(zhuǎn)180°，用于將磷泡8移到和移出熔體上方。整個(gè)水平旋轉(zhuǎn)部分也帶有限位裝置，防止旋轉(zhuǎn)過量，磷泡碰到爐壁，造成損傷。
[0016]合成壓力一般為4MPa左右，磷泡桿7在升降和旋轉(zhuǎn)過程中極易在與爐蓋結(jié)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(shí)高壓氣體泄漏，密封組件還可用于磷泡桿升降與旋轉(zhuǎn)時(shí)的固定裝置。
[0017]本發(fā)明用于磷化銦單晶爐內(nèi)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(zhuǎn)，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(zhì)補(bǔ)償，提高材料遷移率，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(quán)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(jī)(I)、支座(2)、絲杠(3)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)(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(jī)(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(jī)(I)的動(dòng)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(zhuǎn)電機(jī)(4)固定在升降座(5)上，磷泡桿(7)的外周設(shè)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(zhuǎn)電機(jī)(4)的動(dòng)力輸出端連接，磷泡桿(7)的另一端與位于磷化銦單晶爐內(nèi)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(nèi)部延伸，磷泡(8)內(nèi)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(jù)權(quán)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(hào)】C30B28/04GK104404623SQ201410689488
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)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, 王陽, 李曉嵐, 劉惠生, 邵會(huì)民, 史艷磊 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所