CN204529977U - 一种mo源瓶 - Google Patents
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Abstract
一种MO源瓶，包括盛放固态MO源的第一容器、盛放液态物质的第二容器，所述第一容器放置于所述第二容器内，共用一个封面，其特征在于：所述MO源瓶还包括称量第一容器重量的质量测量装置、产生超声波的起振装置、以及调控所述质量测量装置、起振装置的控制装置；所述质量测量装置置于所述第二容器底部，所述第一容器置于所述质量测量装置上；所述起振装置置于所述第二容器的液态物质内。本实用新型通过质量测量装置测量MO源消耗量，控制装置通过MO源消耗量调控起振装置起振，从而改善固态MO源在使用过程中产生的“沟流或扬起现象”。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体外延技术领域，尤其涉及一种改善固态源使用效率的MO源瓶。
背景技术
氮化镓（GaN）基发光二极管（英文为Light Emission Diodes，简称LED）因其高亮度、低能耗、寿命长等优点，在照明、交通信号灯、显示屏、背光源等领域得到广阔应用，LED白光照明产品将逐渐取代白炽灯，成为21世纪的绿色能源。
LED外延结构生长时，需采用MO源进行晶体成长，目前常用的MO源包括三甲基铟（TMIn）和二茂镁（Cp2Mg），两者在常温下均以固态形式存在，固态MO源在使用后期容易出现“沟流现象”，即通入的载气（H2/N2）优先选择已形成的“沟流”进出，导致部分固态MO源结晶而不能有效利用（例如TMIn）；或密度较低的固态源会因气体灌入而“扬起”，进而黏附于MO源瓶侧壁而不回落至钢瓶底部，降低其有效利用（例如Cp2Mg）。尤其是近些年大瓶装MO源的使用，提高固态源的使用效率是目前各LED厂家研究的重点。
中国专利CN102330071A提出一种串联提高固态源使用效率的方法，其将相同型号相同规格的两瓶MO源串联以同时使用，通过载气的运输将MO源从前一个MO源瓶运送到后一个MO源瓶后再输送到MOCVD（英文为Metal-organic Chemical Vapor Deposition，简称MOCVD）反应腔室。上述的串联MO源结构简单，提高了固态源的使用效率。但是，此方法不能解决固态源在使用后期出现的沟流现象，且由于两瓶串联使用，两瓶MO源同时消耗，技术人员无法精确判断每瓶固态源的剩余量，增加了更换MO源周期判断的困难。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提出一种MO源瓶，包括盛放固态MO源的第一容器、盛放液态物质的第二容器，所述第一容器放置于所述第二容器内，共用一个封面，其特征在于：所述MO源瓶还包括称量第一容器重量的质量测量装置、产生超声波的起振装置、以及调控所述质量测量装置、起振装置的控制装置；所述质量测量装置置于所述第二容器底部，所述第一容器置于所述质量测量装置上；所述起振装置置于所述第二容器的液态物质内。
优选的，所述第一容器为带有密封盖的密封性容器，所述密封盖上部设有进气管和出气管，以及分别位于进气管和出气管上的手动阀和流量计。
优选的，所述第二容器外部还具有位于不同侧的液体进、出口，用于连接液体进、出管路。
优选的，所述液体进、出管路与一恒温槽连接，所述恒温槽内盛装有供第二容器使用的液态物质，以稳定所述第二容器内腔室温度。
优选的，所述第二容器内壁置有一保温层，用于保持液态水温度的稳定性。
优选的，所述第二容器下方安装有便于移动第二容器的多个滑动结构。
优选的，所述滑动结构的个数大于或等于3。
优选的，所述起振装置置于所述第二容器的底部或内侧壁上。
优选的，所述MO源瓶还括与所述控制装置连接的报警装置。
本实用新型至少具有以下有益效果：1.控制装置分别调控质量测量装置和起振装置，记录MO源质量，起振装置发出周期性超声波对第一容器产生震荡作用，进而改善第一容器内固态源使用过程中产生的沟流或扬起现象，提高固态源利用效率；2.增设用于提示MO源消耗量的报警装置，对人员起到提醒作用；3.第二容器底部安装滑动结构，节省搬运过程中所需人力，提高人员工作效率。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
图1 为本实用新型实施例1之MO源瓶剖视图。
图2 为本实用新型实施例2之MO源瓶部分结构剖视图。
图3 为本实用新型实施例3之MO源瓶部分结构剖视图。
附图标注：1：第一容器；11：进气管；111：第一手动阀；112：第一流量计；12：出气管；121：第二手动阀；122：第二流量计；13：密封盖；2：第二容器；21：保温层；22：进水管；23：出水管；24：进口；25：出口；3：控制装置；31：起振装置；32：质量测量装置；33：报警装置；4：液态物质；5：固态MO源；6：保护盖；7：恒温槽；8：滑动结构；81：滚轮；82：固定件。
具体实施方式
现在结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例1
参看附图1，一种MO源瓶，包括用于盛放固态MO源的第一容器1、盛放液态物质4的第二容器2、起振装置31、质量测量装置32和控制装置3。其中，第一容器1放置于所述第二容器2内，共用一个封面，封面为大小与第二容器端面相同的保护盖6，本实施例中，液体物质4优选水，第一容器1为带有密封盖13的密封容器，密封盖13上设有进气管11和出气管12，进气管11和出气管12上分别设置有手动阀和流量计，手动阀包括分别与进气管11和出气管12对应的第一手动阀111和第二手动阀121，流量计包括分别与进气管11和出气管12对应的第一流量计112和第二流量计122；第二容器2外部还具有位于不同侧的液体进口24和出口25，用于连接液体进、出管路，即进水管22和出水管23，进水管22和出水管23的一端分别连接第二容器2外部的液体进口24和出口25，另一端连接至恒温槽7内，恒温槽7为第二容器2提供循环液态物质4，用于稳定第二容器2内腔室温度；起振装置31位于第二容器2的底部或内侧壁上，质量测量装置32位于第二容器2的底部，第一容器1放置于质量测量装置32上，质量测量装置32用于测量第一容器1的质量。为了节省空间，控制装置3可设置于第二容器2的外壁上，并分别与起振装置31和质量测量装置32连接，用于调控其运转。第二容器2内壁上还设有保温层21，用于保持液态物质4的温度稳定。
不同类型的固态MO源5的密度大小不同，例如三甲基铟（TMIn）质量密度较大，通常以密实结构沉积在第一容器1底部，在使用时容易形成“沟流现象”，针对该类型的固态MO源5，本实施例优选将起振装置31置于第二容器2底部，质量测量装置32则位于起振装置31上，位于第二容器2底部的起振装置31可改善“沟流现象”。
利用上述本实用新型提供的一种MO源瓶，在实际生产时的使用方法如下：
首先，启动控制装置3，根据MO源饱和蒸汽压的不同，设定恒温槽7温度为20~30℃，液态物质4经由进水管22和出水管23在第二容器2与恒温槽7内循环流动，手动在控制装置3内输入第一容器1中MO源的质量数值，开启第一手动阀111，载气H2/N2通过第一流量计112进入第一容器1底部，同时开启第二手动阀121，运载有MO源的载气通过出气管12及其上的第二流量计122进入MOCVD反应腔内，以进行外延结构的生长，于MOCVD每次待机时，控制装置3通过质量测量装置32测量的第一容器1质量计算MO源总消耗量。
当MO源5总消耗量大于50%时，控制装置3调控起振装置31开始第一次起振，起振装置31发出的超声波通过液态物质4水传播至第一容器1内，对MO源5产生震荡，以填平MO源5内部形成的“沟流”，改善MO源5使用时的“沟流现象”。起振装置31的工作功率为100W，发出的超声波频率为40kHz，震荡时间约10~60秒，起振装置31可持续提供超声波，也可间歇式的提供超声波，为了提高起振装置31的使用寿命以及节省电力，本实施例优选起振装置31间歇式的提供超声波。起振装置31的间歇时间以MO源的消耗增加量计算，本实施优选间歇时间为MO源的消耗增加量为3%。
MO源瓶还包括一报警装置33，当MO源总消耗量大于50%时，报警装置33发出警报，控制装置3控制起振装置31第一次启动，并设定此后MO源消耗量每增加3%时，起振装置31起振一次；当MO源总消耗量大于85%时，报警装置33发出持续警报，工作人员更改控制装置3中的震荡参数，并设定此后MO源消耗量每增加1%时，起振装置31起振一次，以提高MO源使用效率或提示人员更换MO源，当MO源总消耗量大于95%时，报警装置33再次发出持续警报，警示工作人员MO源达到更换周期。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中固态源5以二茂镁（Cp2Mg）作为镁源，由于镁源质量密度较小，随着载气的通入，二茂镁在流出过程中因发生“扬起”而附着在第一容器1内壁。此外，镁源在MOCVD反应中每炉消耗量较少，约0.012g。因此，参看附图2，将起振装置31位于第二容器2内侧壁上，质量测量装置32放置于第二容器2底部，第一容器1置于质量测量装置32上，控制装置3分别调控起振装置31和质量测量装置32的运作。控制装置3控制起振装置31于镁源总消耗量大于50%时起振装置第一次起振，并调控镁源消耗量每增加0.5%时起振装置起振一次，当镁源总消耗量大于95%时，工作人员更改控制装置3中的震荡参数，并设定此后镁源消耗量每增加0.2%时，起振装置31起振一次。
位于第二容器2内侧壁上的起振装置31产生的超声波可通过液态物质4的传播对第一容器1侧壁产生震荡作用，使附着于第一容器1内壁上的镁源回落至第一容器1的底部，进而提高镁源使用效率。
实施例3
本实施例与实施例1/实施例2的区别在于，在第二容器2的下方安装多个滑动结构8，滑动结构8的数目大于或等于3个。本实施例优选4个滑动结构8设置于第二容器2底部（参看附图3），滑动结构8通过固定件82将滚轮81固定于第二容器2底部，需移动MO源瓶时将滑动结构8放置于地面，节省MO源瓶在移动过程中的人力，提高人员工作效率，当MO源瓶运输至指定地点后，将滑动结构8收起置于MO源瓶侧壁，增加MO源瓶放置稳定性。
应当理解的是，上述具体实施方案为本实用新型的优选实施例，本实用新型的范围不限于该实施例，凡依本实用新型所做的任何变更，皆属本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种MO源瓶，包括盛放固态MO源的第一容器、盛放液态物质的第二容器，所述第一容器放置于所述第二容器内，共用一个封面，其特征在于：所述MO源瓶还包括称量第一容器重量的质量测量装置、产生超声波的起振装置、以及调控所述质量测量装置、起振装置的控制装置；所述质量测量装置置于所述第二容器底部，所述第一容器置于所述质量测量装置上；所述起振装置置于所述第二容器的液态物质内。
2.根据权利要求1所述的一种MO源瓶，其特征在于：所述第一容器为带有密封盖的密封性容器，所述密封盖上部设有进气管和出气管，以及分别位于进气管和出气管上的手动阀和流量计。
3.根据权利要求1所述的一种MO源瓶，其特征在于：所述第二容器外部还具有位于不同侧的液体进、出口，所述液体进、出口与液体进、出管路连接。
4.根据权利要求3所述的一种MO源瓶，其特征在于：所述液体进、出管路与一恒温槽连接，所述恒温槽内盛装有供第二容器使用的液态物质，以稳定所述第二容器内腔室温度。
5.根据权利要求1所述的一种MO源瓶，其特征在于：所述第二容器内壁置有一保温层。
6.根据权利要求1所述的一种MO源瓶，其特征在于：所述第二容器下方安装有便于移动第二容器的多个滑动结构。
7.根据权利要求6所述的一种MO源瓶，其特征在于：所述滑动结构的个数等于或大于3。
8.根据权利要求1所述的一种MO源瓶，其特征在于：所述起振装置置于所述第二容器的底部或内侧壁上。
9.根据权利要求1所述的一种MO源瓶，其特征在于：所述MO源瓶还包括与所述控制装置连接的报警装置。
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