CN105401133A - 一种金属有机源加料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属有机源加料装置。该装置中有一个储料瓶。储料瓶有4个瓶口，分别为：加料口、回气口、载气入口、载气出口。加料口和载气出口在储料瓶的顶部；回气口通过一根管道插入储料瓶的中部；载气入口通过一根管道插入储料瓶的底部。原料瓶有2个瓶口，分别为进口和出口。出口在原料瓶的顶部，进口通过一根管道插入原料瓶的底部。原料瓶倒立，瓶口朝下，放在储料瓶的上部。原料瓶的出口通过一根管道与储料瓶的加料口相连，原料瓶的进口通过一根管道与储料瓶的回气口相连。该装置可以方便地给储料瓶加料，适合在大型金属有机物化学气相外延设备中使用。

Description

一种金属有机源加料装置
技术领域
本发明涉及一种金属有机源的加料装置，该装置在金属有机物化学气相沉积(MOCVD)设备中使用，尤其在大规模生产型的MOCVD设备中使用。
背景技术
以氮化镓(GaN)为代表的III族氮化物已经成为一种重要的半导体材料。以GaN做成的发光二极管(LED)，已经成为“半导体照明”的主要发展方向。
MOCVD是目前生产GaN-LED的唯一方法。随着MOCVD设备的产能越来越大，所需要的金属有机源(MO)也就越来越多。大罐装的MO源瓶是以后的发展趋势，尤其是三甲基镓由于其用量很大，大罐装的三甲基镓已是必然。目前20公斤包装的三甲基镓已经面市。
虽然大罐装的三甲基镓减少了换料次数，降低了MOCVD待机时间，但是大罐装三甲基镓的瓶子由于其体积大，容易造成三甲基镓的流量不稳定，影响LED的品质。
本发明就是为解决以上问题的，其核心思想是：增加一个储料瓶，储料瓶放在恒温槽(俗称“冷阱”)中，储料瓶的体积较小，一般在500毫升以下，只要保证每次灌满料后能够外延生长一次的用量即可。每次外延生长完毕，利用取片/装片的时间，从原料瓶向储料瓶罐料。利用这套装置，既避免了大罐装三甲基镓的瓶子由于其体积大造成MO源的流量不稳定，又减少了换料次数，降低了MOCVD待机时间。
发明内容
本发明为一种金属有机源加料装置，其结构包括：有一个储料瓶(11)，储料瓶(11)正立，瓶口朝上，放在恒温槽(俗称“冷阱”)中。储料瓶有4个瓶口，分别为：加料口(1)、回气口(2)、载气入口(3)、载气出口(4)。加料口(1)和载气出口(4)在储料瓶(11)的顶部。回气口(2)通过一根管道插入储料瓶(11)的中部。载气入口(3)通过一根管道插入储料瓶(11)的底部。原料瓶(12)有2个瓶口，分别为进口(10)和出口(9)。出口(9)在原料瓶(12)的顶部，进口(10)通过一根管道插入原料瓶(12)的底部。原料瓶(12)倒立，瓶口朝下，放在储料瓶(11)的上部。原料瓶(12)的出口(9)通过一根管道与储料瓶(11)的加料口(1)相连，原料瓶(12)的进口(10)通过一根管道与储料瓶(11)的回气口(2)相连。储料瓶(11)的载气入口(3)通过一根管道与流量控制器相连。储料瓶的载气出口(4)通过一根管道与压强控制器相连。为了方便控制加料和停止加料，在原料瓶(12)的出口(9)与储料瓶(11)的加料口(1)之间，以及在原料瓶(12)的进口(10)和储料瓶(11)的回气口(2)之间，各加1个加料阀门(5)，一般情况下为气动阀门。这样，在每次外延生长完毕，利用取片/装片的时间，打开2个加料阀门(5)即可从原料瓶(12)向储料瓶(11)加料，直到储料瓶(11)中的液面接触到回气口(2)插入储料瓶(11)中的管子为止。
该装置在储料瓶(11)的4个瓶口上各加1个储料瓶阀门(6)，在原料瓶(12)的2个瓶口上各加1个原料瓶阀门(7)。一般情况下，储料瓶阀门(6)和原料瓶阀门(7)都为手动阀门。在每次更换原料瓶(12)时，先关闭原料瓶阀门(7)和储料瓶阀门(6)，以防MO泄漏。当更换完原料瓶(12)，料瓶阀门(7)和储料瓶阀门(6)都一直打开，随时可以加料。
该装置可以在原料瓶(12)的进口(10)和出口(9)上各加1个抽气阀(8)，一般为气动阀门，也可以为手动阀门。这样在每次更换原料瓶(12)时，将连接管道中的空气抽干净，表面空气污染MO源。
该装置中1个原料瓶(12)可以同时接多个储料瓶(11)。例如，在图2中，1个原料瓶(12)同时接2个储料瓶(11、11’)。为了方便加料，用了2套加料阀门(5、5’)。当打开第一套加料阀门(5)而且关闭第二套加料阀门(5’)，原料瓶(12)就给第一个储料瓶(11)加料；当打开第二套加料阀门(5’)而且关闭第一套加料阀门(5)，原料瓶(12)就给第二个储料瓶(11’)加料。
附图说明
图1是本发明的第一实施例结构图。
图2是本发明的第二实施例结构图。
具体实施方式
图1是本发明的第一实施例结构图。其结构包括：一个储料瓶(11)，储料瓶(11)正立，瓶口朝上，放在恒温槽(俗称“冷阱”，图中未画出)中。储料瓶有4个瓶口，分别为：加料口(1)、回气口(2)、载气入口(3)、载气出口(4)。加料口(1)和载气出口(4)在储料瓶(11)的顶部。回气口(2)通过一根管道插入储料瓶(11)的中部。载气入口(3)通过一根管道插入储料瓶(11)的底部。原料瓶(12)有2个瓶口，分别为进口(10)和出口(9)。出口(9)在原料瓶(12)的顶部，进口(10)通过一根管道插入原料瓶(12)的底部。原料瓶(12)倒立，瓶口朝下，放在储料瓶(11)的上部。原料瓶(12)的出口(9)通过一根管道与储料瓶(11)的加料口(1)相连，原料瓶(12)的进口(10)通过一根管道与储料瓶(11)的回气口(2)相连。储料瓶(11)的载气入口(3)通过一根管道与流量控制器相连。储料瓶的载气出口(4)通过一根管道与压强控制器相连。为了方便控制加料和停止加料，在原料瓶(12)的出口(9)与储料瓶(11)的加料口(1)之间，以及在原料瓶(12)的进口(10)和储料瓶(11)的回气口(2)之间，各加1个加料阀门(5)，一般情况下为气动阀门。这样，在每次外延生长完毕，利用取片/装片的时间，打开2个加料阀门(5)即可从原料瓶(12)向储料瓶(11)加料，直到储料瓶(11)中的液面接触到回气口(2)插入储料瓶(11)中的管子为止。
该装置在储料瓶(11)的4个瓶口上各加1个储料瓶阀门(6)，在原料瓶(12)的2个瓶口上各加1个原料瓶阀门(7)。一般情况下，储料瓶阀门(6)和原料瓶阀门(7)都为手动阀门。在每次更换原料瓶(12)时，先关闭原料瓶阀门(7)和储料瓶阀门(6)，以防MO泄漏。当更换完原料瓶(12)，料瓶阀门(7)和储料瓶阀门(6)都一直打开，方便随时加料。
该装置可在原料瓶(12)的进口(10)和出口(9)上各加1个抽气阀(8)，一般为气动阀门，也可以为手动阀门。这样在每次更换原料瓶(12)时，将连接管道中的空气抽干净，防止杂质污染MO源。
在每次外延生长完毕，利用取片/装片的时间，利用这套装置从原料瓶(12)向储料瓶(11)加料，这样既避免了大罐装三甲基镓的瓶子由于其体积大造成MO源的流量不稳定，又减少了换料次数，降低了MOCVD待机时间。
图2是本发明的第二实施例结构图。与图1相比，本图中1个原料瓶(12)同时接有2个储料瓶(11、11’)，而且有2套加料阀门(5、5’)。当打开第一套加料阀门(5)而且关闭第二套加料阀门(5’)，原料瓶(12)就给第一个储料瓶(11)加料；当打开第二套加料阀门(5’)而且关闭第一套加料阀门(5)，原料瓶(12)就给第二个储料瓶(11’)加料。除此以外，此实施例与第一实施例类似，不必赘述。

Claims (4)

1.一种金属有机源加料装置，其特征在于：该装置中有一个储料瓶(11)，储料瓶(11)正立，瓶口朝上；储料瓶有4个瓶口，分别为：加料口(1)、回气口(2)、载气入口(3)、载气出口(4)；加料口(1)和载气出口(4)在储料瓶(11)的顶部；回气口(2)通过一根管道插入储料瓶(11)的中部；载气入口(3)通过一根管道插入储料瓶(11)的底部；原料瓶(12)有2个瓶口，分别为进口(10)和出口(9)；出口(9)在原料瓶(12)的顶部，进口(10)通过一根管道插入原料瓶(12)的底部；原料瓶(12)倒立，瓶口朝下，放在储料瓶(11)的上部；原料瓶(12)的出口(9)通过一根管道与储料瓶(11)的加料口(1)相连，原料瓶(12)的进口(10)通过一根管道与储料瓶(11)的回气口(2)相连；储料瓶(11)的载气入口(3)通过一根管道与流量控制器相连；储料瓶的载气出口(4)通过一根管道与压强控制器相连；在原料瓶(12)的出口(9)与储料瓶(11)的加料口(1)之间，以及在原料瓶(12)的进口(10)和储料瓶(11)的回气口(2)之间，各加1个加料阀门(5)。
2.如权利要求1所述的一种金属有机源加料装置，其特征在于：该装置可以在储料瓶(11)的4个瓶口上各加1个储料瓶阀门(6)；也可以在原料瓶(12)的2个瓶口上各加1个原料瓶阀门(7)。
3.如权利要求1所述的一种金属有机源加料装置，其特征在于：该装置可以在原料瓶(12)的进口(10)和出口(9)上各加1个抽气阀(8)。
4.如权利要求1所述的一种金属有机源加料装置，其特征在于：1个原料瓶(12)可以同时接多个储料瓶(11)。
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