CN1207449C - 液相外延生长薄膜的衬底夹具 - Google Patents
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Abstract
一种用于液相外延薄膜生长的衬底夹具，其特征在于它是由一衬底夹盘的顶面过圆心垂直向上接设一连接杆构成，该衬底夹盘的底面设有半圆弧形包边形成一衬底定位腔，与该半圆弧形包边相对在该衬底夹盘上设有定位通孔，该连接杆上端还设有连接通孔。本发明的液相外延薄膜生长的衬底夹具能满足衬底在溶液中可作高速旋转，既能起到搅拌作用，使衬底周围各处溶液浓度更趋于平衡和均匀，又可解决温场不均匀带来的生长差异。本发明液相外延薄膜生长的衬底夹具结构简单，安装方便，使用可靠。
Description
技术领域：
本发明涉及液相外延，特别是一种液相外延薄膜生长的衬底夹具，一种适用于应用液相外延生长具有旋光、非线性、电光以及闪烁特性的单晶薄膜，如化学计量比LiNbO3单晶薄膜、β-BaB2O4单晶薄膜、Ce:LuAP/Ce:YAP复合膜等的衬底夹具。
背景技术：
目前液相外延法工艺技术及衬底夹具等设计都处于保密状态；国内液相外延生长薄膜技术还处于起步阶段，衬底夹具的设计还处于摸索阶段。在以往的文献报道中(Journal of Crystal Growth 132(1993)P49)衬底都是直接用Pt或PtRh丝悬挂，衬底基本不能旋转。这种方法不能满足衬底高速旋转旋转的要求，因此很难为衬底生长提供均匀一致的生长环境，并且也无法保证衬底在溶液中运动时的平稳性。因此用此种装置生长出来的单晶薄膜质量在厚度均匀性以及表面平滑等方面不好。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种液相外延薄膜生长的衬底夹具，使衬底在溶液中可作高速旋转，既能起到搅拌作用，使衬底周围各处溶液浓度趋于平衡和均匀；又可解决由于温场不均匀带来的生长差异。
本发明的技术解决方案：
一种液相外延生长薄膜的衬底夹具，其特点是它是由一衬底夹盘的顶面过圆心垂直向上接设一连接杆构成，该衬底夹盘的底面设有半圆弧形包边形成一衬底定位腔，与该半圆弧形包边相对在该衬底夹盘上设有定位通孔，该连接杆上端还设有连接通孔。
所述连接杆上端的连接通孔为一个通孔或两个相互错位交叉底通孔。
所述衬底夹盘上定位通孔是多个通孔，分别离该衬底夹盘的中心距离不同。
所述包边的长度可以小于衬底夹盘周边的半圆弧。
所述衬底夹盘是采用与衬底夹盘焊接的可回转的铂金片对衬底进行定位的。
本发明的技术效果：
1、本发明衬底夹盘的大小与衬底的大小基本一致，将衬底放入衬底定位空腔后，再用Pt/Rh丝穿过定位通孔缠绕固定，衬底夹具通过连接杆上的通孔与外延炉上的提拉杆连接固定。这样衬底固定牢靠，提拉杆高速旋转，带动衬底夹具同样旋转，使衬底在溶液中可作高速旋转，既能起到搅拌作用，使衬底周围各处溶液浓度更趋于平衡和均匀，又可解决温场不均匀带来的生长差异。
2、本发明衬底夹具结构简单，安装方便，使用可靠。
附图说明
图1是本发明实施例1结构示意图.
图2是本发明实施例1仰视图.
图3是本发明实施例2结构示意图.
图4是本发明实施例3仰视图.
图5是本发明实施例4仰视图.
图6是本发明实施例5仰视图.
图中：1——连接杆，11、12——连接通孔，2——衬底夹具3——半圆形包边，4——衬底定位腔，5——定位通孔51、52——定位通孔，6——回转铂金片
具体实施方式
先请参阅图1、图2。图1和图2分别是发明衬底夹具实施例1的结构示意图和仰视图。由此可见，本发明液相外延生长薄膜的衬底夹具是由一圆盘形衬底夹具2的顶面过圆心垂直向上接设一连接杆1构成，该衬底夹盘2的底面周沿设有一半圆弧形包边3形成一衬底定位空腔4，与该半圆弧形包边3相对，在该衬底夹盘上设有定位通孔5，该连接杆1上端还设有一通孔11，供与液相外延炉的提拉杆固定连接，该连接杆1与液相外延炉的提拉杆1的连接既可以采用一个通孔11，也可以采用两个交叉通孔11、12通过螺栓或PtRh丝固定连接，如图1和图3所示。将衬底插入衬底定位空腔4中，衬底上对应于定位孔5处设有钻孔或开槽，这样就可以用Pt或/Pt/Rh丝固定衬底，半圆弧包边3正好固定并挡住衬底，使其不至于活动。图中孔11和12、是用于将衬底夹具与提拉杆连接的，提拉杆为中心空的杆子，内孔直径与衬底夹具刚好配合，并带有与孔11、12对应的孔，通过螺栓或Pt或Pt/Rh丝来固定衬底夹具。
实施例2：见图3，基本结构同实施例1，只是对实施例1中夹具作微小改动，即省去孔12，采用螺栓将衬底夹具与提拉杆固定。适用于小的夹具，旋转时扭力较小。
实施例3：是对实施例1的又一改变，由于衬底大小有时候有细小差别，于是我们在定位孔5附近钻类似于孔51、52，以适应不同大小衬底的固定，其他构造如同实施例1。
实施例4：如图5，即将半圆弧形包边3变动，小于衬底夹盘周边的半圆弧，但可以达到固定衬底的同样效果，其他构造如同实施例1。
实施例5：如图6，用可以采用焊接在衬底夹盘的可回转的铂金片6代替定位孔对衬底进行定位的，这样减少衬底加工时打孔或割槽带来的麻烦，同样可以达到固定衬底的作用。
Claims (4)
1、一种用于液相外延薄膜生长的衬底夹具，其特征在于它是由一衬底夹盘(2)的顶面过圆心垂直向上接设一连接杆(1)构成，该衬底夹盘(2)的底面设有半圆弧形包边(3)形成一衬底定位腔(4)，与该半圆弧形包边(3)相对在该衬底夹盘(2)上设有定位通孔(5)，该连接杆(1)上端还设有连接通孔，该连接通孔是一个通孔(11)或两个相互错位交叉的通孔(11、12)。
2、根据权利要求1所述的液相外延薄膜生长的衬底夹具，其特征在于所述衬底夹盘(2)上定位通孔(5)是多个通孔(51、52)，分别离该衬底夹盘(2)中心的距离不同。
3、根据权利要求1所述的液相外延薄膜生长的衬底夹具，其特征在于所述包边(3)的长度可为小于衬底夹盘(2)周边的半圆弧。
4、一种液相外延薄膜生长的衬底夹具，其特征在于它是由一衬底夹盘(2)的顶面过圆心垂直向上接设一连接杆(1)构成，该衬底夹盘(2)的底面设有半圆弧形包边(3)形成一衬底定位腔(4)，所述衬底夹盘(2)是采用与衬底夹盘(2)相连接的可回转的铂金片(6)对衬底进行定位的。
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