CN207525375U - 一种磷化铟单晶生长炉 - Google Patents
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Abstract
一种磷化铟单晶生长炉，涉及新材料制备技术领域，尤其是一种磷化铟单晶生长炉，该生长炉包括冷却循环系统、加热保温系统和支撑系统；所述冷却循环系统包括腔体、氮气盖和冷却循环水管，所述的腔体顶端和底端均设置有氮气盖，腔体外侧缠绕有冷却循环水管；所述的加热保温系统包括外壳、保温材料、电阻丝和炉膛，外壳包裹在炉膛外侧，保温材料填充在外壳与炉膛之间，电阻丝缠绕在炉膛外侧；加热保温系统下端设置有支撑系统，加热保温系统通过支撑系统支撑在腔体底端的氮气盖上。本实用新型的一种磷化铟单晶生长针对磷化铟单晶生长特点，结构设计合理，能灵活有效地控制磷化铟生长温度和炉内压强，从而保证磷化铟单晶质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及新材料制备技术领域，尤其是一种磷化铟单晶生长炉。
背景技术
磷化铟(InP)是具有战略意义的非常重要的化合物半导体材料，是继硅(Si)、砷化镓(GaAs)之后的新一代微电子、光电子功能材料，其因电子迁移率高、禁带宽度大等特点，被广泛应用于微波及光电器件领域。
InP单晶生长的方法有很多种，如液封直拉(LEC)法、水平布里奇曼(HB)法、垂直布里奇曼(VB)法及垂直梯度凝固(VGF)法等，而直梯度凝固(VGF)法是进行InP单晶生长中较为普遍使用的方法，VGF法通常需要使用磷化铟单晶炉进行InP晶体的生长，现有磷化铟单晶炉具有炉内压强和温度控制不精准的问题，因此很容易生成低温度梯度，生长出低位错密度、低热应力的III－V 族晶体，从而导致InP单晶率低下，是困扰研究者的难题，这就需要在设计InP单晶生长炉时，充分考虑到炉内氮气压强差、冷却系统、温度控制、InP单晶炉内系统位置、温场与炉内系统衔接问题。
实用新型内容
本实用新型针对现有磷化铟单晶炉存在单晶率低下，炉内压强和温度控制不精准的问题，提供一种磷化铟单晶生长炉。
一种磷化铟单晶生长炉，其特征在于，该生长炉包括冷却循环系统、加热保温系统和支撑系统；所述冷却循环系统包括腔体、氮气盖和冷却循环水管，所述的腔体为圆柱形中空结构，内部形成一个中空的腔室，腔体顶端和底端均设置有氮气盖，腔体外侧缠绕有冷却循环水管；所述的加热保温系统和支撑系统均设置在所述的腔室内部，加热保温系统包括外壳、保温材料、电阻丝和炉膛，外壳包裹在炉膛外侧，保温材料填充在外壳与炉膛之间，电阻丝缠绕在炉膛外侧；加热保温系统下端设置有支撑系统，加热保温系统通过支撑系统支撑在腔体底端的氮气盖上。
所述氮气盖中央均设置有氮气输送管道，氮气输送管道通过氮气盖伸入至腔体内部。
所述的外壳底部和腔体底端的氮气盖上设置有若干个加热电极，外壳底部的加热电极与设置在氮气盖上的加热电极上下相互对应，且之间连接有对接线。
所述的外壳两侧分别设置有4个测温热电偶，测温热电偶的测温端伸入至保温材料内部，测温热电偶距外壳底端的高度分别为15～25cm、30～45cm 、40～65cm和60～80cm。
所述支撑系统由支撑板和支撑脚构成，支撑板上设置有螺栓，通过螺栓将支撑板固定在外壳底端，支撑板底部设置有支撑脚，支撑脚支撑在腔体底部的氮气盖上。
本实用新型的一种磷化铟单晶生长炉，针对磷化铟单晶生长特点，结构设计合理，能灵活有效地控制磷化铟生长温度和炉内压强，从而提高磷化铟的单晶率，保证磷化铟单晶质量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
其中，腔体1，氮气盖2，冷却循环水管3，外壳4，炉膛5，保温材料6，电阻丝7，氮气输送管道8，加热电极9，对接线10，螺栓11，支撑板12，支撑脚13，测温热电偶14。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1：一种磷化铟单晶生长炉，该生长炉包括冷却循环系统、加热保温系统和支撑系统；所述冷却循环系统包括腔体1、氮气盖2和冷却循环水管3，所述的腔体1为圆柱形中空结构，内部形成一个中空的腔室，腔体1顶端和底端均设置有氮气盖2，氮气盖2中央均设置有氮气输送管道8，氮气输送管道8通过氮气盖2伸入至腔体1内部，方便向腔体1内部输送氮气，使在腔体1内的压强处于平衡稳定的状态，腔体1外侧缠绕有冷却循环
水管3；所述的加热保温系统和支撑系统均设置在所述的腔室内部，加热保温系统包括外壳4、保温材料6、电阻丝7和炉膛5，外壳4包裹在炉膛5外侧，保温材料6填充在外壳4与炉膛5之间，电阻丝7缠绕在炉膛5外侧；加热保温系统下端设置有支撑系统，加热保温系统通过支撑系统支撑在腔体1底端的氮气盖2上，所述支撑系统由支撑板12和支撑脚13构成，支撑板12上设置有螺栓11，支撑板12通过螺栓11固定在外壳4底端，支撑板12底部设置有支撑脚13，支撑脚13支撑在腔体1底部的氮气盖2上，确保支撑系统能够牢固稳定的支撑加热保温系统，外壳4底部和腔体1底端的氮气盖2上设置有若干个加热电极9，外壳4底部的加热电极9与设置在氮气盖2上的加热电极9上下相互对应，且之间连接有对接线10，外壳4两侧分别设置有4个测温热电偶14，测温热电偶14的测温端伸入至保温材料6内部，测温热电偶14距外壳4底端的高度分别为15～25cm、30～45cm、40～65cm和60～80cm，以便于能够更加方便准确地监控磷化铟单晶生长的实时温度。
使用时，先将加热保温系统从腔体1中取出，平放于水平桌面上，然后把装有磷化铟多晶料的石英管从加热保温系统下方慢慢的推送到炉膛5内部，设定好的位置，再把做好的炉芯、石英管及炉套重叠在一起，放到加热保温系统的下部位置，放好后，通过螺栓11将支撑系统固定在加热保温系统的底端，然后把加热保温系统放到腔体1中，利用对接线10连接上下位置相互对应的加热电极9，最后封上腔体1底部和顶部的氮气盖2，连接好各管道线路，即可开启该磷化铟单晶生长炉，使磷化铟单晶进行生长。
Claims (5)
1.一种磷化铟单晶生长炉，其特征在于，该生长炉包括冷却循环系统、加热保温系统和支撑系统；所述冷却循环系统包括腔体（1）、氮气盖（2）和冷却循环水管（3），所述的腔体（1）为圆柱形中空结构，内部形成一个中空的腔室，腔体（1）顶端和底端均设置有氮气盖（2），腔体（1）外侧缠绕有冷却循环水管（3）；所述的加热保温系统和支撑系统均设置在所述的腔室内部，加热保温系统包括外壳（4）、保温材料（6）、电阻丝（7）和炉膛（5），外壳（4）包裹在炉膛（5）外侧，保温材料（6）填充在外壳（4）与炉膛（5）之间，电阻丝（7）缠绕在炉膛（5）外侧；加热保温系统下端设置有支撑系统。
2.根据权利要求1所述的一种磷化铟单晶生长炉，其特征在于所述氮气盖（2）中央均设置有氮气输送管道（8），氮气输送管道（8）通过氮气盖（2）伸入至腔体（1）内部。
3.根据权利要求1所述的一种磷化铟单晶生长炉，其特征在于所述的外壳(4)底部和腔体(1)底端的氮气盖（2）上设置有若干个加热电极（9），外壳（4）底部的加热电极（9）与设置在氮气盖（2）上的加热电极（9）上下相互对应，且之间连接有对接线(10)。
4.根据权利要求1所述的一种磷化铟单晶生长炉，其特征在于所述的外壳(4)两侧分别设置有4个测温热电偶(14)，测温热电偶(14)的测温端伸入至保温材料（6）内部，测温热电偶（14）距外壳（4）底端的高度分别为15～25cm、30～45cm 、40～65cm和60～80cm。
5.根据权利要求1所述的一种磷化铟单晶生长炉，其特征在于所述支撑系统由支撑板（12）和支撑脚（13）构成，支撑板（12）上设置有螺栓（11），支撑板（12）通过螺栓(11)固定在外壳（4）底端，支撑板（12）底部设置有支撑脚（13），支撑脚（13）支撑在腔体（1）底部的氮气盖（2）上。
Priority Applications (1)
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2017
- 2017-11-24 CN CN201721587711.9U patent/CN207525375U/zh active Active
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