CN112323041B - 一种应用于htcvd法生长碳化硅的气体提纯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，涉及碳化硅生产技术领域，具体为壳体和净化装置，所述壳体左端设置有加热端头，且加热端头内壁安置有加热丝，所述加热端头左端连接有进气端头，且进气端头左端连接有第一单向阀，所述壳体内部安置有冷凝管，该应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，设置的干燥箱内部存在的干燥球采用中性颗粒干燥剂，中性颗粒干燥剂一般可以干燥各种气体，可有效对反应气体进行进一步干燥处理，可通过拧松箱盖抓握把手将干燥箱从壳体内部进行拆卸，并通过滑开干燥箱底端下表面的封板对其内部的干燥球进行更换，从而保证干燥箱后续的干燥效果，干燥后的反应气体可有效保证碳化硅的生成效果。

Description

一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置
技术领域
本发明涉及碳化硅生产技术领域，具体为一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置。
背景技术
在高温化学气相沉积法(HTCVD)生长碳化硅晶体是指在密闭的反应器中，外部加热使反应室保持所需要的反应温度，反应气体SiH4由H2或He载带，途中和CH4混合，再一起2000～2300高温通如反应器中，反应气体在高温下分解生成碳化硅并附着在衬底材料表面，从而达到生长碳化硅的作用，在通入反应气体之前需要先经过气体提纯方可进入反应室中进行反应，所以一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置显得尤为重要。
目前在运用HTCVD法生长碳化硅的过程中，其通入的反应气体中可能存在湿度较高的情况，或者内部的灰尘杂质导致反应气体纯度较低，从而影响到碳化硅生成的质量不佳，针对上述情况我们推出了一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，解决了上述背景技术中提出的目前在运用HTCVD法生长碳化硅的过程中，其通入的反应气体中可能存在湿度较高的情况，或者内部的灰尘杂质导致反应气体纯度较低，从而影响到碳化硅生成的质量不佳的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，包括壳体和净化装置，所述壳体左端设置有加热端头，且加热端头内壁安置有加热丝，所述加热端头左端连接有进气端头，且进气端头左端连接有第一单向阀，所述壳体内部安置有冷凝管，且冷凝管外壁固定有铜片，所述铜片末端连接有导流片，且导流片的下方壳体内壁的上表面固定有导流底板，所述壳体下表面设置有排水口，且排水口下端连接有收集罐，所述冷凝管右方固定有第一隔板，且第一隔板外表面开设有通气口，所述壳体内部靠近第一隔板右侧安置有干燥箱，且干燥箱内部设置有干燥球，所述干燥箱上端设置有箱盖，且干燥箱底端下表面设置有封板，所述干燥箱右侧固定有第二隔板，且壳体上表面位于干燥箱和第二隔板间隙处连接有弯管，所述净化装置安置于第二隔板右侧，所述壳体下表面靠近净化装置的一方连接有出气端头，且出气端头下端连接有第二单向阀，所述第二单向阀下端连接有流量计。
可选的，所述加热端头内壁环绕分布有加热丝，且加热端头通过进气端头与第一单向阀之间构成固定连接，而且加热端头与壳体之间构成焊接一体化结构。
可选的，所述进气端头与第一单向阀之间为螺纹连接，且进气端头的中垂线与加热端头的中垂线相重合。
可选的，所述导流片关于冷凝管的竖直中心线呈对称分布，且冷凝管外壁环绕分布有铜片，而且导流片与铜片之间构成半包围结构。
可选的，所述导流底板呈倾斜结构，且导流底板与第一隔板之间呈垂直分布，而且第一隔板外表面均匀开设有通气口。
可选的，所述干燥箱外表面呈网口状，且干燥箱的网口直径小于干燥球的外口直径。
可选的，所述封板与干燥箱之间为活动连接，且干燥箱通过箱盖与壳体之间为固定结构。
可选的，所述净化装置包括箱壳、螺杆、压板和过滤片，所述箱壳内部连接有螺杆，且螺杆外表面设置有压板，所述压板下表面安置有过滤片。
可选的，所述箱壳与第二隔板之间为卡合连接，且箱壳与壳体之间为活动连接，而且箱壳的竖直中心线与螺杆的竖直中心线相重合。
可选的，所述压板通过螺杆与箱壳之间构成升降结构，且压板的下表面与过滤片的上表面紧密贴合。
本发明提供了一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，具备以下有益效果：
1.该应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，设置的第一单向阀可有效保证通入加热端头内的气体不会倒流回反应气体储存装置内，通入加热端头内的反应气体会被加热端头内壁环绕分布的加热丝进行全面加热至60至80摄氏度，从而提高后续冷凝除湿的效果。
2.该应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，设置的冷凝管可通过降温对通入壳体内的空气进行冷凝处理，冷凝管搭配外壁环绕分布的铜片可大大提高反应气体的冷凝面积，从而使反应气体内的湿气被冷凝附着在铜片上，以达到初步的除湿干燥，铜片外壁设置的导流片可对下半部分的铜片上可能滴落的水珠进行导流，以保证其准确的滴落在下方的导流底板上，收集罐可对存在毒性的污水进行统一收集，防止其污染环境。
3.该应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，设置的干燥箱内部存在的干燥球采用中性颗粒干燥剂，中性颗粒干燥剂一般可以干燥各种气体，可有效对反应气体进行进一步干燥处理，可通过拧松箱盖抓握把手将干燥箱从壳体内部进行拆卸，并通过滑开干燥箱底端下表面的封板对其内部的干燥球进行更换，从而保证干燥箱后续的干燥效果，干燥后的反应气体可有效保证碳化硅的生成效果。
4.该应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，净化装置内部的过滤片会对反应气体进行杂质过滤，从而去除气体中可能存在的细小颗粒，进而保证反应气体的纯度，提高反应效果，而压板可通过螺杆的旋转对过滤片进行压合压紧处理，过滤片数量越多压合的越紧则过滤片的过滤效果越好，过滤后的气体纯度也越高。
5.该应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，净化装置可与壳体进行拆卸，从而对内部的过滤片进行更换维护，也可添加不同材质的过滤片以达到不同程度的过滤效果，大大提高了提纯装置的功能性，第二单向阀下端连接有流量计，可有效对排出的气体量进行检测，以供工作人员进行参考调整。
附图说明
图1为本发明主体示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为本发明冷凝管侧视结构示意图；
图4为本发明封板局部结构示意图；
图5为本发明图1中A处放大结构示意图。
图中：1、壳体；2、加热端头；3、加热丝；4、进气端头；5、第一单向阀；6、冷凝管；7、铜片；8、导流片；9、导流底板；10、排水口；11、收集罐；12、第一隔板；13、通气口；14、干燥箱；15、干燥球；16、箱盖；17、封板；18、第二隔板；19、弯管；20、净化装置；2001、箱壳；2002、螺杆；2003、压板；2004、过滤片；21、出气端头；22、第二单向阀；23、流量计。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，包括壳体1和净化装置20，壳体1左端设置有加热端头2，且加热端头2内壁安置有加热丝3，加热端头2左端连接有进气端头4，且进气端头4左端连接有第一单向阀5，加热端头2内壁环绕分布有加热丝3，且加热端头2通过进气端头4与第一单向阀5之间构成固定连接，而且加热端头2与壳体1之间构成焊接一体化结构，进气端头4与第一单向阀5之间为螺纹连接，且进气端头4的中垂线与加热端头2的中垂线相重合，第一单向阀5可通过进气端头4与加热端头2相连接，而第一单向阀5左端可与反应气体装置相连接，第一单向阀5可有效保证通入加热端头2内的气体不会倒流回反应气体储存装置内，通入加热端头2内的反应气体会被加热端头2内壁环绕分布的加热丝3进行全面加热至60至80摄氏度，从而提高后续冷凝除湿的效果；
壳体1内部安置有冷凝管6，且冷凝管6外壁固定有铜片7，铜片7末端连接有导流片8，且导流片8的下方壳体1内壁的上表面固定有导流底板9，壳体1下表面设置有排水口10，且排水口10下端连接有收集罐11，冷凝管6右方固定有第一隔板12，且第一隔板12外表面开设有通气口13，导流片8关于冷凝管6的竖直中心线呈对称分布，且冷凝管6外壁环绕分布有铜片7，而且导流片8与铜片7之间构成半包围结构，导流底板9呈倾斜结构，且导流底板9与第一隔板12之间呈垂直分布，而且第一隔板12外表面均匀开设有通气口13，冷凝管6可通过降温对通入壳体1内的空气进行冷凝处理，冷凝管6搭配外壁环绕分布的铜片7可大大提高反应气体的冷凝面积，从而使反应气体内的湿气被冷凝附着在铜片7上，以达到初步的除湿干燥，而铜片7外壁设置的导流片8可对下半部分的铜片7上可能滴落的水珠进行导流，以保证其准确的滴落在下方的导流底板9上，冷凝水经倾斜的导流底板9流淌至末端的排水口10排出，因SiH4存在有毒性且易溶于水，所以收集罐11可对存在毒性的污水进行统一收集，防止其污染环境；
壳体1内部靠近第一隔板12右侧安置有干燥箱14，且干燥箱14内部设置有干燥球15，干燥箱14上端设置有箱盖16，且干燥箱14底端下表面设置有封板17，干燥箱14右侧固定有第二隔板18，且壳体1上表面位于干燥箱14和第二隔板18间隙处连接有弯管19，干燥箱14外表面呈网口状，且干燥箱14的网口直径小于干燥球15的外口直径，封板17与干燥箱14之间为活动连接，且干燥箱14通过箱盖16与壳体1之间为固定结构，干燥箱14内部存在的干燥球15采用中性颗粒干燥剂，中性颗粒干燥剂一般可以干燥各种气体，可有效对反应气体进行进一步干燥处理，由于干燥箱14的网口直径小于干燥球15的外口直径，能够保证气体顺利通过干燥箱14干燥的同时，其内部的干燥球15不会漏出，后期可通过拧松箱盖16抓握把手将干燥箱14从壳体1内部进行拆卸，并通过滑开干燥箱14底端下表面的封板17对其内部的干燥球15进行更换，从而保证干燥箱14后续的干燥效果；
净化装置20安置于第二隔板18右侧，壳体1下表面靠近净化装置20的一方连接有出气端头21，且出气端头21下端连接有第二单向阀22，第二单向阀22下端连接有流量计23，净化装置20包括箱壳2001、螺杆2002、压板2003和过滤片2004，箱壳2001内部连接有螺杆2002，且螺杆2002外表面设置有压板2003，压板2003下表面安置有过滤片2004，箱壳2001与第二隔板18之间为卡合连接，且箱壳2001与壳体1之间为活动连接，而且箱壳2001的竖直中心线与螺杆2002的竖直中心线相重合，压板2003通过螺杆2002与箱壳2001之间构成升降结构，且压板2003的下表面与过滤片2004的上表面紧密贴合，经弯管19导流后的反应气体会被净化装置20内部的过滤片2004进行杂质过滤，从而去除气体中可能存在的细小颗粒，而压板2003可通过螺杆2002的旋转进行上下移动，从而对过滤片2004进行压合压紧处理，过滤片2004数量越多压合的越紧则过滤片的过滤效果越好，后续可通过拧松箱壳2001右侧的盖子将净化装置20取出，从而对内部的过滤片2004进行更换维护，也可添加不同材质的过滤片2004以达到不同程度的过滤效果，大大提高了提纯装置的功能性，出气端头21下端连接的第二单向阀22可防止排出的气体产生倒流，且第二单向阀22下端连接有流量计23，可有效对排出的气体量进行检测，以供工作人员进行参考调整。
综上，该应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，使用时，首先第一单向阀5可通过进气端头4与加热端头2相连接，而第一单向阀5左端可与反应气体装置相连接，第一单向阀5可有效保证通入加热端头2内的气体不会倒流回反应气体储存装置内，通入加热端头2内的反应气体会被加热端头2内壁环绕分布的加热丝3进行全面加热至60至80摄氏度，从而提高后续冷凝除湿的效果，然后冷凝管6可通过降温对通入壳体1内的空气进行冷凝处理，冷凝管6搭配外壁环绕分布的铜片7可大大提高反应气体的冷凝面积，从而使反应气体内的湿气被冷凝附着在铜片7上，以达到初步的除湿干燥，而铜片7外壁设置的导流片8可对下半部分的铜片7上可能滴落的水珠进行导流，以保证其准确的滴落在下方的导流底板9上，冷凝水经倾斜的导流底板9流淌至末端的排水口10排出，因SiH4存在有毒性且易溶于水，所以收集罐11可对存在毒性的污水进行统一收集，防止其污染环境，冷凝干燥后的反应气体会通过第一隔板12外表面的通气口13通向右方的干燥箱14内进行干燥，干燥箱14内部存在的干燥球15采用中性颗粒干燥剂，中性颗粒干燥剂一般可以干燥各种气体，可有效对反应气体进行进一步干燥处理，由于干燥箱14的网口直径小于干燥球15的外口直径，能够保证气体顺利通过干燥箱14干燥的同时，其内部的干燥球15不会漏出，后期可通过拧松箱盖16抓握把手将干燥箱14从壳体1内部进行拆卸，并通过滑开干燥箱14底端下表面的封板17对其内部的干燥球15进行更换，从而保证干燥箱14后续的干燥效果，随后干燥后的气体会经弯管19导流后进入净化装置20内部被过滤片2004进行杂质过滤，从而去除气体中可能存在的细小颗粒，而压板2003可通过螺杆2002的旋转进行上下移动，从而对过滤片2004进行压合压紧处理，过滤片2004数量越多压合的越紧则过滤片的过滤效果越好，后续可通过拧松箱壳2001右侧的盖子将净化装置20取出，从而对内部的过滤片2004进行更换维护，也可添加不同材质的过滤片2004以达到不同程度的过滤效果，大大提高了提纯装置的功能性，最后出气端头21下端连接的第二单向阀22可防止排出的气体产生倒流，且第二单向阀22下端连接有流量计23，可有效对排出的气体量进行检测，以供工作人员进行参考调整，流量计23的型号为“YL-15B”。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，包括壳体(1)和净化装置(20)，其特征在于：所述壳体(1)左端设置有加热端头(2)，且加热端头(2)内壁安置有加热丝(3)，所述加热端头(2)左端连接有进气端头(4)，且进气端头(4)左端连接有第一单向阀(5)，所述壳体(1)内部安置有冷凝管(6)，且冷凝管(6)外壁固定有铜片(7)，所述铜片(7)末端连接有导流片(8)，且导流片(8)的下方壳体(1)内壁的上表面固定有导流底板(9)，所述壳体(1)下表面设置有排水口(10)，且排水口(10)下端连接有收集罐(11)，所述冷凝管(6)右方固定有第一隔板(12)，且第一隔板(12)外表面开设有通气口(13)，所述壳体(1)内部靠近第一隔板(12)右侧安置有干燥箱(14)，且干燥箱(14)内部设置有干燥球(15)，所述干燥箱(14)上端设置有箱盖(16)，且干燥箱(14)底端下表面设置有封板(17)，所述干燥箱(14)右侧固定有第二隔板(18)，且壳体(1)上表面位于干燥箱(14)和第二隔板(18)间隙处连接有弯管(19)，所述净化装置(20)安置于第二隔板(18)右侧，所述净化装置(20)包括箱壳(2001)、螺杆(2002)、压板(2003)和过滤片(2004)，所述箱壳(2001)内部连接有螺杆(2002)，且螺杆(2002)外表面设置有压板(2003)，所述压板(2003)下表面安置有过滤片(2004)，所述箱壳(2001)与第二隔板(18)之间为卡合连接，且箱壳(2001)与壳体(1)之间为活动连接，而且箱壳(2001)的竖直中心线与螺杆(2002)的竖直中心线相重合，所述压板(2003)通过螺杆(2002)与箱壳(2001)之间构成升降结构，且压板(2003)的下表面与过滤片(2004)的上表面紧密贴合，所述壳体(1)下表面靠近净化装置(20)的一方连接有出气端头(21)，且出气端头(21)下端连接有第二单向阀(22)，所述第二单向阀(22)下端连接有流量计(23)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，其特征在于：所述加热端头(2)内壁环绕分布有加热丝(3)，且加热端头(2)通过进气端头(4)与第一单向阀(5)之间构成固定连接，而且加热端头(2)与壳体(1)之间构成焊接一体化结构。
3.根据权利要求1所述的一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，其特征在于：所述进气端头(4)与第一单向阀(5)之间为螺纹连接，且进气端头(4)的中垂线与加热端头(2)的中垂线相重合。
4.根据权利要求1所述的一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，其特征在于：所述导流片(8)关于冷凝管(6)的竖直中心线呈对称分布，且冷凝管(6)外壁环绕分布有铜片(7)，而且导流片(8)与铜片(7)之间构成半包围结构。
5.根据权利要求1所述的一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，其特征在于：所述导流底板(9)呈倾斜结构，且导流底板(9)与第一隔板(12)之间呈垂直分布，而且第一隔板(12)外表面均匀开设有通气口(13)。
6.根据权利要求1所述的一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，其特征在于：所述干燥箱(14)外表面呈网口状，且干燥箱(14)的网口直径小于干燥球(15)的外口直径。
7.根据权利要求1所述的一种应用于HTCVD法生长碳化硅的气体提纯装置，其特征在于：所述封板(17)与干燥箱(14)之间为活动连接，且干燥箱(14)通过箱盖(16)与壳体(1)之间为固定结构。
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