CN206521522U - 改进mocvd加热器结构和mocvd反应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改进MOCVD加热器结构和MOCVD反应系统，包括：电极引脚；加热丝，加热丝为钨丝，与电极引脚连接；氮化硼板：氮化硼板设于加热丝的下方；支架：支架位于加热丝与氮化硼板之间以支撑加热丝；基板：基板分为上基板和下基板，上基板位于氮化硼板的下方，下基板位于上基板的下方；连接杆：连接杆分为第一连接杆和第二连接杆，第一连接杆一端与氮化硼板连接，另一端与上基板连接，第二连接杆一端与上基板连接，另一端与下基板连接，该改进结构的结构简单易于安装和维护，不易发生变形，绝缘性高，能够避免发生短路，热反射率高，提高加热效率，而且该改进结构能降低50%的钨钼稀有金属的使用，节能环保。

Description

改进MOCVD加热器结构和MOCVD反应系统

技术领域

本实用新型涉及金属有机化合物化学气相沉淀领域，尤其涉及一种改进MOCVD加热器结构和MOCVD反应系统。

背景技术

目前大多数的MOCVD的加热器结构中，用钨板31’或钼板32’作为隔热板3’，具体的结构（参见图1所示）。但是，在MOCVD加热器的结构中，加热丝1’的本身加热温度较高，可达2000℃左右，在高温状态下，隔热板3’容易发生变形，加热丝1’和支架2’均是通过孔穿过隔热板3’,在隔热板发生变形后,加热丝1’和支架2’极易与隔热板3’相接触，而隔热板3’具有导电性，这时就会导致加热丝1’发生短路，造成加热器的加热丝1’熔断，维修起来较麻烦，使用成本高；限于支架2’不能与隔热板3’相接触,支架2’需穿过隔热板3’和上基板51’通过绝缘陶瓷6’固定在下基板52’上（参见图3所示），这样就会使结构变得复杂，增加钨的使用量，而且还需要在上基板51’和下基板52’中间设置一层固定钼板8’作为固定板，该结构应用了大量的钨、钼金属，钨、钼作为难熔解的稀有金属，属于不可再生资源，这样的结构造成了资源浪费。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的一个目的在于提供改进MOCVD加热器结构，该改进结构的结构简单易于安装和维护，不易发生变形，绝缘性高，热反射率高，而且该改进结构能降低50%的钨钼稀有金属的使用，节能环保。

本实用新型的另一个目的在于提出具有上述改进MOCVD加热器结构的MOCVD反应系统。

为了实现上述目的，根据本实用新型第一方面的改进MOCVD加热器结构，包括：电极引脚；加热丝，所述加热丝为钨丝，呈现圆环状结构，与所述电极引脚连接；氮化硼板：所述氮化硼板设于所述加热丝的下方；支架：所述支架位于所述加热丝与所述氮化硼板之间用以支撑加热丝；基板：所述基板分为上基板和下基板，所述上基板位于氮化硼板的下方，所述下基板位于所述上基板的下方；连接杆：所述连接杆分为第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆一端与所述氮化硼板连接，另一端与所述上基板连接，所述第二连接杆一端与所述上基板连接，另一端与所述下基板连接。

在该技术方案中，通过在电极引脚上通电可以使加热丝发热，而且该改进结构的结构简单易于安装和维护，使用氮化硼板作为隔热板热反射率高，加热器的加热效率更高，能够节约大约10%的耗电量，氮化硼热膨胀系数更小，不易发生变形，而且绝缘性高，不会发生短路，而且该改进结构能降低50%的钨钼稀有金属的使用，节能环保。

另外，根据本实用新型的改进MOCVD加热器结构，还可以具有如下技术特征：

进一步地，所述加热丝为多条，多条加热丝共同围成圆环状结构，且多条所述加热丝之间相互并联。

进一步地，所述氮化硼板为圆盘状结构，其厚度为2~4mm。

进一步地，所述连接杆为圆柱状结构，且其两端设有外螺纹。

优选地，所述连接杆的外侧设有绝缘陶瓷。

优选地，所述绝缘陶瓷贯穿所述上基板，而不贯穿下基板或氮化硼板。

进一步地，所述连接杆为多个。

进一步地，所述支架包括支撑口和卡口，所述支撑口设于支架的一端，与所述加热丝连接，所述卡口设于支架的另一端，插入所述氮化硼板。

优选地，所述支架为多个，且沿着所述加热丝呈周向间隔排列。

根据本实用新型第二方面实施例的MOCVD反应系统具有上述的改进MOCVD加热器结构。由于本实用新型第一方面的实施例的改进MOCVD加热器结构具有结构简单易于安装和维护，不易发生变形，绝缘性高，热反射率高，而且该改进结构能降低50%的钨钼稀有金属的使用，节能环保。因此，根据本实用新型第二方面实施例的MOCVD反应系统具有制造效率高、成本低，绿色环保等优点。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践得了解到。

附图说明

图1为现有技术中MOCVD加热器部分连接结构；

图2为改进MOCVD加热器部分连接结构；

图3为现有技术中MOCVD加热器的支架连接结构图；

图4为改进MOCVD加热器结构的支架连接结构图；

图5为改进MOCVD加热器结构中支架的示意图；

图6为改进MOCVD加热器结构的支架插孔示意图；

附图标记:

加热丝1；支架2；支撑口21；卡口22；氮化硼板3；电极引脚4；基板5；上基板51；下基板52；绝缘陶瓷6；连接杆7；第一连接杆71；第二连接杆72；支架插孔8；

加热丝1’；支架2’；隔热板3’；钨板31’；钼板32’；电极引脚4’；基板5’；上基板51’；下基板52’；绝缘陶瓷6’；连接杆7’；第一连接杆71’；第二连接杆72’；固定钼板8’。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图2所示，改进MOCVD加热器结构包括电极引脚4、电热丝、氮化硼板3、支架2、基板5和连接杆7。

具体而言，加热丝1为钨丝，与电极引脚4相连，当电极引脚4通上电后，加热丝1就会发热，提供MOCVD反应需要的热量，需要说明的是，钨丝在发热过程中产生的热量温度较高，可达2000℃左右。

氮化硼板3为圆环状板，位于加热丝1的下方，主要起到隔热和固定支架的作用，避免因加热丝1过高的温度将隔热板以下的部件毁坏，起到保护的作用；同时，氮化硼板3的热膨胀系数很低，也就是说氮化硼板3在较高的温度下不会发生变形，避免因变形带来的短路问题；绝缘性高，即使构成短路回路也不会发生短路，例如：加热丝1在较高的温度下，钨丝会因温度过高而发生变形，变形后的钨丝可能会与氮化硼板3相接触，这样就会构成短路回路，而氮化硼板3的绝缘性能很高，就可以有效避免加热器短路熔断的风险，而且氮化硼板3价格适中，不会提高制造成本。

支架2位于加热丝1与氮化硼板3之间用以支撑加热丝1，支架2的材质为钼，加热丝1的温度很高，在氮化硼板3与加热丝1之间设置支架2这样可以有效的将加热丝1支撑起来，防止加热丝1温度过高对氮化硼板3造成损坏。

基板5分为上基板51和下基板52，上基板51位于氮化硼板3的下方，下基板52位于上基板51的下方，加热丝1两端的电极引脚4，一端会与上基板51相连，另一端会与下基板52相连。需要指出的是，每个电极引脚4只会与上基板51和下基板52中的其中一个相连，在需要同时穿过上基板51和下基板52时，会在其中一个上打孔穿过，且不会与孔壁接触，由于上基板51与下基板52上下排列，电极引脚4需穿过其中一个基板才能与另一基板连接时，在被需要穿过的基板上设置通孔，使电极引脚4穿过相应基板而不与其相接触。

值得说明的是，如图2所示，上基板51和下基板52上还需要分别引出电极引脚4，用以与电源（图中未示出）相连，使电源、电极引脚4、上基板51、下基板52和加热丝1之间能够形成有效地回路，即电流由电源（图中为示出）正极流出经电机引脚4流到上基板51上，由上基板51流到与之相连的电极引脚4，经加热丝1流到另一侧的电极引脚4处，最后由下基板52回到电源负极形成完整的回路。

连接杆7分为第一连接杆71和第二连接杆72，第一连接杆71一端与氮化硼板3连接，另一端与上基板51连接，用第一连接杆71和第二连接杆72这样可以有效地对整个加热器结构实现支撑的作用，使整个加热器的结构更加稳固。

该改进结构的结构简单易于安装和维护，不易发生变形，绝缘性高，热反射率高，使加热器的加热效率提高，能够节省大约10%的耗电量，而且该改进结构能降低50%的钨钼稀有金属的使用，节能环保。

根据本实用新型的一个实施例，加热丝1为多条，且多条加热丝1之间相互并联，这样可以方便加热丝1安装与后期的维修与维护，多条加热丝1共同围成圆环状结构，可以减小加热丝1的占用空间，使结构更加紧凑。

根据本实用新型的一些实施例，氮化硼板3为圆盘状结构，其厚度为2~4mm，氮化硼板3设置成圆形状结构，便于加工，而且使之更加有效地与圆环状的加热丝1进行配合，使整体结构美观、大方；将氮化硼板3的厚度设为2~4mm，就可以实现其加热器中良好的隔热效果。

优选地，如图2所示，连接杆7的外侧设有绝缘陶瓷6，例如，绝缘陶瓷6贯穿上基板51，而不贯穿下基板52或氮化硼板3，也就是说，不管是第一连接杆71还是第二连接杆72上的绝缘陶瓷6只会穿过上基板51；连接杆7作为支撑杆支撑氮化硼板3和上基板51以及上基板51和下基板52，例如，第一连接杆71与上基板51连接处用绝缘陶瓷6包裹，这样可以有效的避免氮化硼板3和上基板51之间通过连接杆7连接造成短路。

根据本实用新型的一些实施例，如图2所示，连接杆7为圆柱状结构，这样便于加工，且其两端设有外螺纹，第一连接杆71的两端分别设有外螺纹，上端外螺纹的长度长于与之相对应的氮化硼板3的厚度，下端外螺纹长于套在其外面的绝缘陶瓷6的长度，而与之相连接的氮化硼板3和上基板51上设有与第一连接杆71配合的定位孔，绝缘陶瓷6能有效的卡固在上基板51中，当连接杆7穿过氮化硼板3和上基板51时，用螺栓进行固定。例如，如图2所示，第一连接杆71的上端穿过氮化硼板3，在氮化硼板3的上下两端分别用与第一连接杆71上外螺纹相配合的螺母，使第一连接杆71的上端与氮化硼板3固定；第一连接杆71的下端外侧套着绝缘陶瓷6，在绝缘陶瓷6的上下两端用螺母固定。第二连接杆72连接上基板51和下基板52的方式同第一连接杆71连接氮化硼板3与上基板51的方式相同。

优选地，上基板51与氮化硼板3之间、上基板51与下基板52之间分别设有多个第一连接杆71和第二连接杆72，这样可以有效的将结构固定，使整个结构更加牢固与可靠。

根据本实用新型的一个实施例，如图2、图5所示，支架为扁平板状结构，支架2包括支撑口21和卡口22，支架2还包括支架本体，支架本体为一个长方形状板状结构，支架2为一体成型件，例如，在支架2生产加工过程中，支架本体、支撑口21和卡口22可以通过锻压或者压铸工艺一体形成。支撑口21设于支架2的一端，为一个凹型的口，适于与加热丝1配合用以支撑加热丝1，卡口22设于支架2的另一端，为凹形槽状结构，设在支架本体的两侧，卡口22插入氮化硼板3中，这样可以使支架2固定于氮化硼板3中，对加热丝1起到支撑作用。

根据本实用新型的一个实施例，如图4、图6所示，氮化硼板3上设有与卡口配合的插孔8，插孔8包括圆孔部与长槽部，圆孔部与长槽部彼此连通，且圆孔部的直径适于与支架本体配合，支架本体两侧的凹形卡口的上下深度与氮化硼板3相同，插孔8适于与卡口配合，将卡口插于插孔中，移动卡口至圆孔部，使圆孔部的氮化硼板延伸至卡口内，卡口在圆孔部内旋转一定角度，实现支架2的固定。值得说明的是，插孔8设置长槽部是为了使卡口能插进氮化硼板3中，长槽部的上下宽度适于容纳支架的厚度，卡口在圆孔内部旋转一定角度是为了防止支架2由圆孔部和长槽部的连接处滑落。

根据本实用新型的一个实施例，支架2为多个，且沿着加热丝1呈周向间隔排列，这样设置可以更加有效的支撑起加热丝1。

根据本实用新型第二方面实施例的MOCVD反应系统具有上述的改进MOCVD加热器结构。由于本实用新型第一方面的实施例的改进MOCVD加热器结构具有结构简单易于安装和维护，不易发生变形，绝缘性高，热反射率高，而且该改进结构能降低50%的钨钼稀有金属的使用，节能环保。因此，根据本实用新型第二方面实施例的MOCVD反应系统具有制造效率高、成本低，绿色环保等优点。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“下方”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所示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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征与第二特征直接接触，或者第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者一体成型；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或者示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或者示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或者示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种改进MOCVD加热器结构，其特征在于，包括：

电极引脚(4)；

加热丝(1)，所述加热丝(1)为钨丝，与所述电极引脚(4)连接；

氮化硼板(3)：所述氮化硼板(3)设于所述加热丝(1)的下方；

支架(2)：所述支架(2)位于所述加热丝(1)与所述氮化硼板(3)之间以支撑加热丝(1)；

基板(5)：所述基板(5)分为上基板(51)和下基板(52)，所述上基板(51)位于氮化硼板(3)的下方，所述下基板(52)位于所述上基板(51)的下方；

连接杆(7)：所述连接杆(7)分为第一连接杆(71)和第二连接杆(72)，所述第一连接杆(71)一端与所述氮化硼板(3)连接，另一端与所述上基板(51)连接，所述第二连接杆(72)一端与所述上基板(51)连接，另一端与所述下基板(52)连接。

2.根据权利要求1所述的改进MOCVD加热器结构，所述加热丝(1)为多条，多条加热丝(1)共同围成圆环状结构，且多条所述加热丝(1)之间相互并联。

3.根据权利要求1所述的改进MOCVD加热器结构，其特征在于，所述氮化硼板(3)为圆盘状结构，其厚度为2～4mm。

4.根据权利要求1所述的改进MOCVD加热器结构，其特征在于，所述连接杆(7)为圆柱状结构，且其两端设有外螺纹。

5.根据权利要求4所述的改进MOCVD加热器结构，其特征在于，所述连接杆(7)的外侧设有绝缘陶瓷(6)。

6.根据权利要求5所述的改进MOCVD加热器结构，其特征在于，所述绝缘陶瓷(6)贯穿所述上基板(51)，而不贯穿下基板(52)和氮化硼板(3)。

7.根据权利要求1所述的改进MOCVD加热器结构，其特征在于，所述连接杆(7)为多个。

8.根据权利要求1所述的改进MOCVD加热器结构，其特征在于，所述支架(2)包括支撑口(21)和卡口(22)，所述支撑口(21)设于支架(2)的一端，与所述加热丝(1)连接，所述卡口(22)设于支架(2)的另一端，插入所述氮化硼板(3)。

9.根据权利要求8所述的改进MOCVD加热器结构，其特征在于，所述支架(2)为多个，且沿着所述加热丝(1)呈周向间隔排列。

10.一种MOCVD反应系统，其特征在于，所述MOCVD反应系统包括权利要求1至9中任一项所述的改进MOCVD加热器结构。