CN210796698U - 一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及碳化硅生长技术领域，且公开了一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，包括反应室。该大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，通过水泵和制冷片，当坩埚内装有SiC粉料及籽晶的坩埚放入隔热夹套内侧，即可关闭密封盖，可拉伸连接弹簧，然后使支撑连接块带动卡块向限位块底部运动，即可使密封盖底部与反应室顶部紧密贴合，再通过真空泵对反应室内部进行真空抽气使反应室内部稳定达到一定值，使反应室内部温度进行升高后籽晶长出晶体后，使其通过进水管和出水管从水箱内抽出被制冷片制冷过的水到蓄水仓内，而蓄水仓前后两侧和左右两侧以及底部均与坩埚贴合，从而可对坩埚快速降温退火，达到冷却效率高的效果。

Description

一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置

技术领域

本实用新型涉及碳化硅生长技术领域，具体为一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置。

背景技术

金刚砂又名碳化硅，具有宽带隙、高热导率、高临界击穿电场和高电子饱和迁移速率等优点，特别适合制作高功率密度的微电子器件以及工作在高温、高频、高压、大功率和强辐射等极端条件下功率电子器件。

随着碳化硅基电子器件研究的日趋成熟，大尺寸、高质量的半绝缘碳化硅需求日趋迫切，成为碳化硅研究的聚焦领域之一，目前碳化硅晶体的生长方式都是在一个密闭真空的装置内对其进行高温加热促进碳化硅晶体的生长，当碳化硅晶体生长完成后需要对其进行降温退火，否则装置内的温度过高容易对人体造成伤害，而目前现有的降温冷却装置大部分都冷却效率较低，冷却时间较长，故而提出一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置来解决上述问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，具备冷却效率高以及冷却效果好等优点，解决了目前现有冷却装置冷却效率低的问题。

(二)技术方案

为实现上述冷却效率高以及冷却效果好目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，包括反应室，所述反应室右侧的顶部通过U型连接板铰接有一端与其顶部贴合的密封盖，所述反应室底部固定连接有底板，所述反应室右侧固定安装有真空泵，所述密封盖顶部连通有通风管，所述真空泵底部连通有出风管，所述真空泵顶部连通有一端贯穿并延伸至密封盖顶部且一端与通风管顶部相互连通的进风管，所述反应室左侧的顶部固定连接有限位块，所述密封盖底部的左侧固定安装有连接弹簧，所述连接弹簧底部固定连接有一端与限位块底部贴合的支撑连接块，所述支撑连接块内侧固定连接有一端贯穿并延伸至限位块内部的卡块，所述反应室内腔底壁固定安装有隔热夹套，所述隔热夹套左右两侧与反应室内腔左右两侧壁之间均固定连接有固定安装块，两个所述固定安装块底部与反应室内腔底壁之间均固定安装有位于隔热夹套左右两侧的加热丝，所述隔热夹套内侧固定安装有蓄水仓，所述蓄水仓内侧活动连接有坩埚，所述底板顶部的左侧固定连接有水箱，所述水箱内腔底壁固定安装有数量为四个的制冷片，所述水箱顶部固定安装有水泵，所述水泵左侧连通有一端贯穿并延伸至水箱内部的进水管，所述水泵右侧连通有一端依次贯穿反应室和隔热夹套并延伸至蓄水仓内部的出水管，所述蓄水仓内部固定安装有一端贯穿隔热夹套并延伸至反应室右侧的出水管。

优选的，所述限位块底部开设有凹槽，所述凹槽直径卡块直径相匹配。

优选的，所述支撑连接块与密封盖左侧均固定安装有把手且把手外侧套接有防滑橡胶套，所述密封盖底部固定安装有密封圈。

优选的，所述水箱内腔顶壁开设有开口，所述开口直径与进水管直径相匹配。

优选的，所述隔热夹套与蓄水仓均为U字型，出水管外侧固定安装有阀门。

优选的，所述反应室内部为中空且其内腔顶部呈缺失状，所述密封盖内部开设有通孔且通孔直径与进风管直径相匹配。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，具备以下有益效果：

该大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，通过水泵和制冷片，将装有SiC 粉料及籽晶的坩埚放入隔热夹套内侧，即可关闭密封盖，当人们握住支撑连接块左侧的把手时，可拉伸连接弹簧，然后使支撑连接块带动卡块向限位块底部运动，当卡块对准限位块底部凹槽后，即可使密封盖底部与反应室顶部紧密贴合，然后可启动加热丝对整个反应室内部进行加热，再通过真空泵对反应室内部进行真空抽气使反应室内部稳定达到一定值，使反应室内部温度进行升高后籽晶长出晶体后，可对反应室内部进行降温退火，可启动水泵，使其通过进水管和出水管从水箱内抽出被制冷片制冷过的水到蓄水仓内，而蓄水仓前后两侧和左右两侧以及底部均与坩埚贴合，从而可对坩埚快速降温退火，达到冷却效率高的效果。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型结构图1中A部分的放大图。

图中：1反应室、2密封盖、3通风管、4进风管、5固定安装块、6真空泵、7出风管、8坩埚、9出水管、10加热丝、11蓄水仓、12隔热夹套、13 底板、14制冷片、15进水管、16水箱、17水泵、18放水管、19连接弹簧、 20限位块、21卡块、22支撑连接块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，包括反应室1，反应室1右侧的顶部通过U型连接板铰接有一端与其顶部贴合的密封盖2，反应室1底部固定连接有底板13，反应室1右侧固定安装有真空泵6，真空泵6 的型号可为2X-30A，密封盖2顶部连通有通风管3，真空泵6底部连通有出风管7，真空泵6顶部连通有一端贯穿并延伸至密封盖2顶部且一端与通风管 3顶部相互连通的进风管4，反应室1内部为中空且其内腔顶部呈缺失状，密封盖2内部开设有通孔且通孔直径与进风管4直径相匹配，反应室1左侧的顶部固定连接有限位块20，密封盖2底部的左侧固定安装有连接弹簧19，连接弹簧19底部固定连接有一端与限位块20底部贴合的支撑连接块22，支撑连接块22与密封盖2左侧均固定安装有把手且把手外侧套接有防滑橡胶套，密封盖2底部固定安装有密封圈，支撑连接块22内侧固定连接有一端贯穿并延伸至限位块20内部的卡块21，限位块20底部开设有凹槽，凹槽直径卡块 21直径相匹配，使密封盖2能够更紧贴反应室1，反应室1内腔底壁固定安装有隔热夹套12，隔热夹套12左右两侧与反应室1内腔左右两侧壁之间均固定连接有固定安装块5，两个固定安装块5底部与反应室1内腔底壁之间均固定安装有位于隔热夹套12左右两侧的加热丝10，隔热夹套12内侧固定安装有蓄水仓11，隔热夹套12与蓄水仓11均为U字型，出水管9外侧固定安装有阀门，蓄水仓11内侧活动连接有坩埚8，底板13顶部的左侧固定连接有水箱16，水箱16内腔顶壁开设有开口，开口直径与进水管15直径相匹配，水箱16内腔底壁固定安装有数量为四个的制冷片14，制冷片14的型号可为 TEC1-12707T125，水箱16顶部固定安装有水泵17，水泵17左侧连通有一端贯穿并延伸至水箱16内部的进水管15，水泵17右侧连通有一端依次贯穿反应室1和隔热夹套12并延伸至蓄水仓11内部的放水管18，蓄水仓11内部固定安装有一端贯穿隔热夹套12并延伸至反应室1右侧的出水管9，将装有SiC 粉料及籽晶的坩埚8放入隔热夹套12内侧，即可关闭密封盖2，当人们握住支撑连接块22左侧的把手时，可拉伸连接弹簧19，然后使支撑连接块22带动卡块21向限位块20底部运动，当卡块21对准限位块20底部凹槽后，即可使密封盖2底部与反应室1顶部紧密贴合，然后可启动加热丝10对整个反应室1内部进行加热，再通过真空泵6对反应室1内部进行真空抽气使反应室1内部稳定达到一定值，使反应室1内部温度进行升高后籽晶长出晶体后，可对反应室1内部进行降温退火，可启动水泵17，使其通过进水管15和放水管18从水箱16内抽出被制冷片14制冷过的水到蓄水仓11内，而蓄水仓11 前后两侧和左右两侧以及底部均与坩埚8贴合，从而可对坩埚8快速降温退火，达到冷却效率高的效果。

综上所述，该大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，通过水泵17和制冷片 14，将装有SiC粉料及籽晶的坩埚8放入隔热夹套12内侧，即可关闭密封盖 2，当人们握住支撑连接块22左侧的把手时，可拉伸连接弹簧19，然后使支撑连接块22带动卡块21向限位块20底部运动，当卡块21对准限位块20底部凹槽后，即可使密封盖2底部与反应室1顶部紧密贴合，然后可启动加热丝10对整个反应室1内部进行加热，再通过真空泵6对反应室1内部进行真空抽气使反应室1内部稳定达到一定值，使反应室1内部温度进行升高后籽晶长出晶体后，可对反应室1内部进行降温退火，可启动水泵17，使其通过进水管15和放水管18从水箱16内抽出被制冷片14制冷过的水到蓄水仓11 内，而蓄水仓11前后两侧和左右两侧以及底部均与坩埚8贴合，从而可对坩埚8快速降温退火，达到冷却效率高的效果，解决了上述目前现有冷却装置冷却效率低的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，包括反应室(1)，其特征在于：所述反应室(1)右侧的顶部通过U型连接板铰接有一端与其顶部贴合的密封盖(2)，所述反应室(1)底部固定连接有底板(13)，所述反应室(1)右侧固定安装有真空泵(6)，所述密封盖(2)顶部连通有通风管(3)，所述真空泵(6)底部连通有出风管(7)，所述真空泵(6)顶部连通有一端贯穿并延伸至密封盖(2)顶部且一端与通风管(3)顶部相互连通的进风管(4)，所述反应室(1)左侧的顶部固定连接有限位块(20)，所述密封盖(2)底部的左侧固定安装有连接弹簧(19)，所述连接弹簧(19)底部固定连接有一端与限位块(20)底部贴合的支撑连接块(22)，所述支撑连接块(22)内侧固定连接有一端贯穿并延伸至限位块(20)内部的卡块(21)，所述反应室(1)内腔底壁固定安装有隔热夹套(12)，所述隔热夹套(12)左右两侧与反应室(1)内腔左右两侧壁之间均固定连接有固定安装块(5)，两个所述固定安装块(5)底部与反应室(1)内腔底壁之间均固定安装有位于隔热夹套(12)左右两侧的加热丝(10)，所述隔热夹套(12)内侧固定安装有蓄水仓(11)，所述蓄水仓(11)内侧活动连接有坩埚(8)，所述底板(13)顶部的左侧固定连接有水箱(16)，所述水箱(16)内腔底壁固定安装有数量为四个的制冷片(14)，所述水箱(16)顶部固定安装有水泵(17)，所述水泵(17)左侧连通有一端贯穿并延伸至水箱(16)内部的进水管(15)，所述水泵(17)右侧连通有一端依次贯穿反应室(1)和隔热夹套(12)并延伸至蓄水仓(11)内部的放水管(18)，所述蓄水仓(11)内部固定安装有一端贯穿隔热夹套(12)并延伸至反应室(1)右侧的出水管(9)。

2.根据权利要求1所述的一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，其特征在于：所述限位块(20)底部开设有凹槽，所述凹槽直径卡块(21)直径相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，其特征在于：所述支撑连接块(22)与密封盖(2)左侧均固定安装有把手且把手外侧套接有防滑橡胶套，所述密封盖(2)底部固定安装有密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，其特征在于：所述水箱(16)内腔顶壁开设有开口，所述开口直径与进水管(15)直径相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，其特征在于：所述隔热夹套(12)与蓄水仓(11)均为U字型，出水管(9)外侧固定安装有阀门。

6.根据权利要求1所述的一种大尺寸碳化硅晶体生长水冷却装置，其特征在于：所述反应室(1)内部为中空且其内腔顶部呈缺失状，所述密封盖(2)内部开设有通孔且通孔直径与进风管(4)直径相匹配。

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