CN210736954U - 一种高纯镓的脱氧及杂质去除装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高纯镓的脱氧及杂质去除装置，包括单侧开口的石英管、用于盛放待提纯镓的石英舟、真空法兰和两端均开口的两座可移动式高温加热炉，石英舟位于石英管内，真空法兰与石英管的开口固定连接，两座可移动式高温加热炉分别套于石英管的外部两端。本实用新型的高纯镓的脱氧及杂质去除装置，炉膛高温下使反应管内高纯镓的氧化物及部分挥发性杂质由固态转化为气态的形式挥发除去，从而避免高纯镓中的氧和其它杂质在砷化镓多晶合成时进入晶体内部，有效解决砷化镓单晶中氧及杂质的掺入，提高晶体电学性能。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体制备技术领域，特别涉及一种高纯镓的脱氧及杂质去除装置。
背景技术
砷化镓是一种重要的半导体材料，是目前III—V族化合物半导体中的领军材料，应用相当广泛。砷化镓目前已经成为重要的微电子和光电子基础材料之一，广泛应用于移动通讯、光纤通讯、汽车电子、卫星通讯和全球定位系统等领域。镓作为砷化镓的主要原料之一，其质量对砷化镓晶体制备结果有着重要的影响。
在砷化镓单晶生长前的多晶备料过程中，原料镓在空气中极易被氧化，在表面形成三氧化二镓，在合成砷化镓多晶之前必须将氧化物除去。因为氧在砷化镓中的行为较为复杂，如果在合成砷化镓的过程中由于氧的掺入会导致氧在不同条件下对砷化镓有不同的影响效果。氧在砷化镓中可以形成多几个能级，在高温生长的晶体中，氧主要起到深能级作用，形成高阻(半绝缘)的砷化镓材料。氧还能与晶格缺陷和其它杂质形成复杂的复合体而起作用，除氧、砷是浅施主外，各种含氧复合体都是深受主或深施主。而其它杂质对半导体材料的电学性能及内部晶体质量也会造成不良影响，故需在前期原料制备工作中，将高纯镓的氧化物及部分挥发性杂质去除，获得理想高质量的砷化镓材料。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决以上问题，本实用新型提供一种高纯镓的脱氧及杂质去除装置，通过温度控制及结构设计优势，完成对高纯镓的含氧及其他掺杂的加工处理任务。采用该装置可以有效解决在合成砷化镓中加入的镓中所含氧及其他杂质，进一步提高砷化镓晶体质量。
一种高纯镓的脱氧及杂质去除装置，包括单侧开口的石英管、用于盛放待提纯镓的石英舟、真空法兰和两端均开口的两座可移动式高温加热炉，石英舟位于石英管内，真空法兰与石英管的开口固定连接，两座可移动式高温加热炉分别套于石英管的两端。
每座可移动式高温加热炉均包括双层加热炉筒、半圆弧形炉托板和可移动支架车，双层加热炉筒悬托于半圆弧形炉托板的弧形槽内，半圆弧形炉托板架与可移动支架车固定，每对双层加热炉筒和半圆弧形炉托板均设有相互连通的炉内温度测量热电偶接口以及炉内加热器接口。
其中，双层加热炉筒包括上半圆弧形外炉壳、下半圆弧形外炉壳和内加热炉，上半圆弧形外炉壳和下半圆弧形外炉壳的两侧均设置有连接耳，上、下半圆弧形外炉壳通过对应的连接耳扣合形成外炉壳。
其中，外炉壳罩于内加热炉外，外炉壳与内加热炉之间设有保温层，内加热炉的表面缠绕有加热丝，加热丝位于内加热炉和保温层之间。
其中，下半圆弧形炉壳的两侧连接耳一一对应地搭接在半圆弧形护托板的两端，使双层加热炉筒悬托于半圆弧形炉托板的弧形槽内。
其中，可移动支架车包括至少一对间隔设置两个支架和可移动板车，两个支架高低可调地与可移动板车连接，圆弧形炉托板的两端分别与两个支架一一对应挂接。
其中，圆弧形炉托板的两端分别设有向弧形槽外折弯并延伸的边沿，边沿设有搭接孔。
本实用新型的高纯镓的脱氧及杂质去除装置，炉膛高温下使反应管内高纯镓的氧化物及部分挥发性杂质由固态转化为气态的形式挥发除去，从而避免高纯镓中的氧和其它杂质在砷化镓多晶合成时进入晶体内部，有效解决砷化镓单晶中氧及杂质的掺入，提高晶体电学性能。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本实用新型实施方式的一种高纯镓的脱氧及杂质去除装置的示意图；
图2示出了根据本实用新型实施方式的带有半圆弧形炉托板的双层加热炉筒的截面图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，一种高纯镓的脱氧及杂质去除装置，包括单侧开口的石英管1、用于盛放待提纯镓的石英舟、真空法兰2和两端均开口的两座可移动式高温加热炉3，石英舟位于石英管1内，真空法兰2与石英管1的开口固定连接，两座可移动式高温加热炉3分别套于石英管1的两端。
如图2所示，每座可移动式高温加热炉3均包括双层加热炉筒310、半圆弧形炉托板320和可移动支架车，双层加热炉筒310悬托于半圆弧形炉托板320的弧形槽内，半圆弧形炉托板架于可移动支架车上，每对双层加热炉筒310和半圆弧形炉托板320均设有相互连通的炉内温度测量热电偶接口3110和相互连通的炉内加热器接口3120。使用时，炉内温度测量热电偶4通过相互连通的炉内温度测量热电偶接口3110进入双层加热炉筒310内，炉内加热器5通过相互连通的炉内加热器接口3120对双层加热炉筒310的内部进行加热。
双层加热炉筒310包括上半圆弧形外炉壳、下半圆弧形外炉壳和内加热炉，上半圆弧形外炉壳和下半圆弧形外炉壳的两侧均设置有连接耳，上、下半圆弧形外炉壳通过对应的连接耳扣合形成外炉壳。
外炉壳罩于内加热炉外，外炉壳与内加热炉之间设有保温层，内加热炉的表面缠绕有加热丝3130，加热丝3130位于内加热炉和保温层之间。
下半圆弧形炉壳的两侧连接耳一一对应地搭接在半圆弧形护托板的两端，使双层加热炉筒310悬托于半圆弧形炉托板320的弧形槽内。
可移动支架车包括至少一对间隔设置两个支架和可移动板车，两个支架高低可调地与可移动板车连接，圆弧形炉托板320的两端分别与两个支架一一对应挂接。圆弧形炉托板320的两端分别设有向弧形槽外折弯并延伸的边沿，边沿设有搭接孔。
使用时，将备好的高纯镓放入脱氧设备的炉膛的石英舟内，连接真空法兰，确保整体结构密封性能良好，连接真空泵对炉室内进行真空处理。当真空度满足要求时，对镓设定脱氧温度及脱氧时间，通过插入的热电偶控制恒温时间，待满足设定条件后，自行降温，完成对高纯镓的脱氧及除杂处理。
综上可知，本实用新型的高纯镓的脱氧及杂质去除装置，生产成本低廉，选材容易，整体结构灵活具有较强的机动性，采用的炉膛结构合理，便于拆卸，加热系统稳定，并且操作简单易维护，可直接投入到生产合成中，达到有效去除高纯镓中的氧化物和其它杂质的目的。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种高纯镓的脱氧及杂质去除装置，其特征在于，包括单侧开口的石英管(1)、用于盛放待提纯镓的石英舟、真空法兰(2)和两端均开口的两座可移动式高温加热炉(3)，所述石英舟位于所述石英管(1)内，所述真空法兰(2)与所述石英管(1)的开口固定连接，所述两座可移动式高温加热炉(3)分别套于所述石英管(1)的外部两端；
每座可移动式高温加热炉(3)均包括双层加热炉筒(310)、半圆弧形炉托板(320)和可移动支架车，所述双层加热炉筒(310)悬托于所述半圆弧形炉托板(320)的弧形槽内，所述半圆弧形炉托板与所述可移动支架车固定，每对所述双层加热炉筒(310)和所述半圆弧形炉托板(320)均设有相互连通的炉内温度测量热电偶接口(3110)以及炉内加热器接口(3120)。
2.如权利要求1所述的脱氧及杂质去除装置，其特征在于，
所述双层加热炉筒(310)包括上半圆弧形外炉壳、下半圆弧形外炉壳和内加热炉，所述上半圆弧形外炉壳和所述下半圆弧形外炉壳的两侧均设置有连接耳，所述上、下半圆弧形外炉壳通过对应的连接耳扣合形成外炉壳。
3.如权利要求2所述的脱氧及杂质去除装置，其特征在于，
外炉壳罩于所述内加热炉外，所述外炉壳与所述内加热炉之间设有保温层，所述内加热炉的表面缠绕有加热丝(3130)，所述加热丝(3130)位于所述内加热炉和所述保温层之间。
4.如权利要求2所述的脱氧及杂质去除装置，其特征在于，
所述下半圆弧形炉壳的两侧连接耳一一对应地搭接在所述半圆弧形护托板(320)的两端，使所述双层加热炉筒(310)悬托于所述半圆弧形炉托板(320)的弧形槽内。
5.如权利要求1所述的脱氧及杂质去除装置，其特征在于，
所述可移动支架车包括至少一对间隔设置两个支架和可移动板车，所述两个支架高低可调地与所述可移动板车连接，所述圆弧形炉托板(320)的两端分别与所述两个支架一一对应挂接。
6.如权利要求5所述的脱氧及杂质去除装置，其特征在于，
所述圆弧形炉托板(320)的两端分别设有向所述弧形槽外折弯并延伸的边沿，所述边沿设有搭接孔。
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| CN201920744359.8U CN210736954U (zh) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | 一种高纯镓的脱氧及杂质去除装置 |
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| CN201920744359.8U CN210736954U (zh) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | 一种高纯镓的脱氧及杂质去除装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN210736954U true CN210736954U (zh) | 2020-06-12 |
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ID=71009965
Family Applications (1)
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| CN201920744359.8U Active CN210736954U (zh) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | 一种高纯镓的脱氧及杂质去除装置 |
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| CN (1) | CN210736954U (zh) |
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2019
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