RU56402U1 - Устройство для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении соединений a3b5 - Google Patents
Устройство для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении соединений a3b5 Download PDFInfo
- Publication number
- RU56402U1 RU56402U1 RU2006109816/22U RU2006109816U RU56402U1 RU 56402 U1 RU56402 U1 RU 56402U1 RU 2006109816/22 U RU2006109816/22 U RU 2006109816/22U RU 2006109816 U RU2006109816 U RU 2006109816U RU 56402 U1 RU56402 U1 RU 56402U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gallium chloride
- tank
- carrier gas
- container
- pipe
- Prior art date
Links
Abstract
Заявляемая полезная модель относится к получению полупроводниковых соединений А3В5 и касается разработки устройства для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении массивных (толщиной свыше 1 мм) слоев соединений А3В5, используемых для изготовления подложек GaN, GaAs, GaP и др. Устройство содержит термостат, в котором размещены емкость для хранения хлорида галлия и емкость для дозирования его паров в зону осаждения слоев потоком газа-носителя. Обе емкости снабжены верхними патрубками для ввода газа-носителя, боковыми - для вывода газа-носителя и нижними для перемещения жидкого хлорида галлия из емкости в емкость, при этом боковой патрубок емкости для хранения соединен с верхним патрубком емкости для дозирования, а нижние патрубки соединены между собой. Все соединения выполнены гибкими трубопроводами. Термостат размещен на пьедестале с возможностью поворота на 90 градусов вокруг горизонтальной оси, совпадающей с осью входного патрубка емкости хранения и выходного патрубка емкости дозирования. Заявляемое устройство обеспечивает получение массивных (толщиной свыше 1 мм) слоев соединений А3В5 с заданными характеристиками (толщина, состав и др.) за счет поддержания постоянной концентрации хлорида галлия в газе-носителе по мере его расходования в процессе выращивания слоев.
Description
Заявляемая полезная модель относится к получению полупроводниковых соединений А3В5 и касается разработки устройства для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении массивных (толщиной свыше 1 мм) слоев соединений А3В5, используемых для изготовления подложек GaN, GaAs, GaP и др.
Известно устройство для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении эпитаксиальных слоев соединений А3В5, содержащее емкость для хлорида галлия, жестко связанную с емкостью для дозирования паров хлорида галлия в зону осаждения потоком газа носителя (см. J. Appl. Phys. Vol. 82, N 4, 1997, pp. 1890-1892).
Известное устройство пригодно для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении эпитаксиальных слоев соединений А3В5, т.к. уровень хлорида галлия, по мере прохождения газа-носителя в емкости дозирования, практически не будет изменяться из-за малого расхода хлорида галлия при выращивании тонких (до 20 мкм) слоев.
При получении массивных (толщиной свыше 1 мм) образцов соединений А3A5 уровень хлорида галлия, по мере его расходования меняется, из-за этого меняется концентрация паров хлорида галлия в потоке газа-носителя, что приводит к неконтролируемому изменению скорости осаждения материала, изменению соотношения концентраций паров хлорида галлия с компонентами V группы, что, в свою очередь, может привести к получению материала нестехиометрического состава.
Упомянутое устройство взято в качестве прототипа.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является разработка устройства для подачи паров хлорида галлия при газофазном
осаждении массивных (толщиной свыше 1 мм) слоев соединений А3A5 с заданными характеристиками (толщина, состав и др.).
Эта задача решается за счет того, что известное устройство для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении соединений А3A5, содержащее две соединенные между собой емкости, одна из которых предназначена для хранения хлорида галлия, а другая - для дозирования паров хлорида галлия в зону осаждения потоком газа-носителя, согласно заявляемой полезной модели, устройство содержит термостат, в котором размещены упомянутые емкости, при этом емкость для дозирования жестко закреплена в нем, а емкость для хранения закреплена с возможностью движения относительно емкости для дозирования, емкости содержат верхний и боковой патрубки для ввода и вывода газа-носителя соответственно, при этом боковой патрубок емкости для хранения соединен с верхним патрубком емкости для дозирования, и нижние патрубки для перемещения жидкого хлорида галлия из емкости в емкость, соединенные между собой, при этом все соединения выполнены гибкими трубопроводами, а термостат при этом размещен на пьедестале с возможностью поворота на 90 градусов вокруг горизонтальной оси, совпадающей с осью входного патрубка емкости хранения и выходного патрубка емкости дозирования.
Соединение емкостей через нижние патрубки обеспечивает возможность перемещения жидкого хлорида галлия из емкости в емкость, а соединение емкости хранения через боковой патрубок с верхним патрубком емкости дозирования обеспечивает взаимодействие емкостей в режиме сообщающихся сосудов, т.е. уровень хлорида галлия в обеих емкостях будет одинаковым.
Соединение емкостей гибкими трубопроводами обеспечивает подвижность емкости хранения жидкого хлорида галлия относительно емкости дозирования.
Таким образом, обеспечивается возможность поддержания постоянного уровня жидкого хлорида галлия в емкости дозирования при его
расходовании за счет перемещения емкости хранения по высоте. За счет этого поддерживается постоянная концентрация хлорида галлия в потоке газа-носителя в продолжительных процессах выращивания массивных слоев.
Наличие термостата необходимо для поддержания заданной температуры в емкостях хранения и дозирования хлорида галлия и соединительных трубопроводах. Это позволяет поддерживать хлорид галлия в жидком состоянии, предотвращает конденсацию паров хлорида галлия в трубопроводах, обеспечивает возможность управления парциальным давлением хлорида галлия в газе-носителе. Увеличивая температуру термостата, можно повышать парциальное давление хлорида галлия в газе-носителе и увеличивать скорость осаждения слоев А3В5, повышая тем самым производительность. При этом существенно, чтобы емкость для дозирования была жестко закреплена в термостате, а емкость для хранения закреплена с возможностью перемещения относительно емкости дозирования, т.к. только при таком закреплении емкостей в термостате возможно поддержание заданного уровня жидкого хлорида галлия в емкости дозирования, обеспечивающего постоянную концентрацию паров хлорида галлия в потоке газа-носителя при заданной температуре термостата и постоянном расходе газа-носителя в продолжительных процессах выращивания массивных слоев.
Существенным является также то, что термостат размещен на пьедестале с возможностью поворота на 90 градусов вокруг горизонтальной оси, совпадающей с осью входного патрубка емкости хранения и выходного патрубка емкости дозирования. Это необходимо для того, чтобы емкости хранения и дозирования с хлоридом галлия не разрушались при затвердевании расплава вследствие увеличения его объема при охлаждении ниже температуры плавления хлорида галлия - по окончании процесса, дозагрузки хлорида галлия или аварийной остановки.
Все отличительные признаки являются существенными, т.к. каждый необходим, а вместе они достаточны для поддержания постоянной концентрации хлорида галлия в газе-носителе в процессе его расходования
при получении соединений А3В5, что обеспечивает получение массивных (толщиной свыше 1 мм) слоев с заданными характеристиками (толщина, состав и др.).
Заявляемое устройство представлено на рисунке.
Устройство для подачи паров хлорида галлия в зону осаждения слоев соединений А3A5 состоит из емкости хранения хлорида галлия (1), емкости дозирования (2), гибких трубопроводов (11, 12, 13) и термостата (14). Обе емкости изготовлены из стекла.
Емкость хранения имеет четыре патрубка:
- верхний (5) для ввода газа-носителя;
- боковой (3) для загрузки трихлорида галлия;
- боковой (7) для выхода газа-носителя;
- нижний (9) для подачи жидкого GаСl3 (15) в емкость для
дозирования.
На патрубке (3) емкости хранения (1) имеется пробка для герметизации внутреннего объема емкости.
Емкость дозирования (2) имеет три патрубка:
- верхний (8) для ввода газа-носителя;
- боковой (6) для вывода газа-носителя с парами хлорида галлия;
- нижний (10) для приема жидкого GаСl3 (15) из емкости хранения.
Внутри емкости дозирования имеется сифонная трубка (4) для подвода газа-носителя к поверхности жидкого GаСl3.
К верхнему (входному) патрубку (5) емкости хранения (1) подсоединен гибкий трубопровод (11), предназначенный для ввода газа-носителя в устройство.
Нижний патрубок (9) емкости хранения (1) соединен гибким трубопроводом (13) с нижним патрубком (10) емкости дозирования. Трубопровод (13) предназначен для перепускания жидкого GaCl3 из емкости в емкость.
Боковой патрубок (7) емкости хранения (1) соединен гибким трубопроводом (12) с верхним патрубком (8) емкости дозирования (2). Трубопровод (12) предназначен для подачи газа-носителя из емкости хранения в емкость дозирования (2) и выравнивания давлений в емкостях (1) и (2) при переливе жидкого GаСl3 из одной емкости в другую. Термостат предназначен для поддержания заданной температуры (в интервале 60÷200°С) трубопроводов (11; 12; 13), емкости хранения, емкости дозирования и загружаемого GаСl3.
Емкость дозирования (2) жестко закреплена внутри термостата так, что выходной патрубок (6) находится на оси вращения А-А. Входной конец трубопровода (11) жестко закреплен на оси вращения А-А.
Емкость хранения (1) закреплена подвижно и может перемещаться по вертикали вдоль емкости дозирования (2).
Устройство размещают на пьедестале (на рис. не показан) с возможностью вращения на 90 градусов относительно горизонтальной оси А-А и оно фиксируется в одном из двух положений: рабочем или нерабочем. Рабочим является такое положение устройства, при котором емкости (1) и (2) расположены вертикально; нерабочим является такое положение, при котором емкости расположены горизонтально.
Устройство работает следующим образом.
Загрузку хлорида галлия в емкость (1) осуществляют в вертикальном положении. Перед загрузкой обе емкости продувают сухим инертным газом (Аr, Не) или азотом. Снимают пробку с патрубка (3) и присоединяют контейнер с исходным хлоридом галлия. Затем хлорид галлия перегружают из контейнера в емкость (1). Контейнер отсоединяют. На патрубок (3) устанавливают пробку. Емкость (1) переводят в крайнее нижнее положение и включают нагрев термостата. Устанавливают заданную температуру термостата (например, 100°С). Хлорид галлия расплавляется и расплав стекает в нижнюю часть емкости (1). Через трубопровод (13) расплавленный GаСl3 поступает в емкость дозирования (2) так, что уровень GаСl3 в емкости
хранения совпадает с уровнем в емкости дозирования. После полного плавления GaCl3 емкость хранения перемещают на необходимую высоту так, чтобы обеспечить заданный уровень поверхности жидкого GаСl3 относительно нижнего конца сифона (4) в емкости дозирования (2).
Газ-носитель через трубопровод (11) и патрубок (5) подают в емкость для хранения (1), где происходит его частичное насыщение парами GаСl3. Далее газ-носитель через патрубок (7), трубопровод (12) и патрубок (8) поступает в емкость дозирования (2), где насыщается парами GаСl3. Степень насыщения - парциальное давление GаСl3 в газе-носителе, задается температурой термостата и расстоянием от нижнего конца сифона (4) до поверхности жидкого GaCl3. Далее газ-носитель с парами GаСl3 через патрубок (6) подают в реактор для осаждения слоев соединений А3B5. В процессе расходования жидкого GаСl3 для поддержания парциального давления паров GаСl3 на заданном уровне в газе-носителе перемещают емкость (1) вверх относительно емкости дозирования (2) так, чтобы уровень жидкого GаСl3 в емкости дозирования не изменялся. Контроль уровня осуществляют визуально.
После прекращения подачи паров GаСl3 в реактор емкость хранения (1) переводят в крайнее нижнее положение. При этом жидкий GаСl3 перетекает из емкости дозирования (2) в емкость хранения (1). Устройство переводят в нерабочее (горизонтальное) положение. Жидкий GаСl3 растекается по емкости хранения (1), не заполняя полностью ее сечение, что предотвращает разрушение емкости (1) при охлаждении и последующем нагреве устройства. Нагрев термостата выключают.
В сравнении с прототипом заявляемое устройство обеспечивает получение массивных (толщиной свыше 1 мм) слоев соединений А3В5 с заданными характеристиками (толщина, состав и др.).
Claims (1)
- Устройство для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении соединений А3B5, содержащее две соединенные между собой емкости, одна из которых предназначена для хранения хлорида галлия, а другая - для дозирования паров хлорида галлия в зону осаждения потоком газа-носителя, отличающееся тем, что устройство содержит термостат, в котором размещены упомянутые емкости, при этом емкость для дозирования жестко закреплена в нем, а емкость для хранения закреплена с возможностью перемещения в вертикальном направлении относительно емкости для дозирования, емкости содержат верхний и боковой патрубки для ввода и вывода газа-носителя соответственно, при этом боковой патрубок емкости для хранения соединен с верхним патрубком емкости для дозирования, и нижние патрубки для перемещения жидкого хлорида галлия из емкости в емкость, соединенные между собой, при этом все соединения выполнены гибкими трубопроводами, а термостат при этом размещен на пьедестале с возможностью поворота на 90 градусов вокруг горизонтальной оси, совпадающей с осью входного патрубка емкости хранения и выходного патрубка емкости дозирования.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006109816/22U RU56402U1 (ru) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | Устройство для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении соединений a3b5 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006109816/22U RU56402U1 (ru) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | Устройство для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении соединений a3b5 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU56402U1 true RU56402U1 (ru) | 2006-09-10 |
Family
ID=37113340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006109816/22U RU56402U1 (ru) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | Устройство для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении соединений a3b5 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU56402U1 (ru) |
-
2006
- 2006-03-29 RU RU2006109816/22U patent/RU56402U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102272351B (zh) | 试剂分配装置及输送方法 | |
| EP3093367B1 (en) | Storage and delivery method | |
| US20140183227A1 (en) | Liquid dispensing device especially for beverages | |
| CN101430044B (zh) | 一种液化气气化方法、气化装置和一种使用该气化方法和装置的液化气供应装置 | |
| CS235080B2 (en) | Mixing method of liquid or liquefied admixtures with relatively large quantity of solid granulated material | |
| US9561945B2 (en) | Bottling installation including filler spouts fitted with feed-back ducts from the spout bodies | |
| RU2663166C1 (ru) | Способ остановки работающей трехфазной барботажной реакторной колонны суспензионного типа | |
| JP2009035476A (ja) | 球状のデバイスのためのジェットシステム | |
| EP0021222A1 (fr) | Procédé et installation de dosage et de transport par voie pneumatique de matières solides vers une enceinte sous pression | |
| RU56402U1 (ru) | Устройство для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении соединений a3b5 | |
| EP2544805B1 (en) | Solid chemical dissolver and methods | |
| RU2311498C1 (ru) | Устройство для подачи паров хлорида галлия при газофазном осаждении соединений а3в5 | |
| US9914997B2 (en) | Method for supplying a process with an enriched carrier gas | |
| JP2013028854A (ja) | 固体材料ガスの供給装置および供給方法 | |
| FI77926C (fi) | Foerfarande och anordning foer avspaerring och/eller dosering av vaetska. | |
| CN107012504A (zh) | 一种镓源反应器 | |
| US6968705B2 (en) | Method and plant for cooling fluids by direct contact with liquefied gases | |
| CN206654398U (zh) | 一种用于储存有机液体储氢材料的储罐 | |
| CN106865042A (zh) | 一种用于储存有机液体储氢材料的储罐及方法 | |
| CN103748262A (zh) | 用于卤化物气相外延系统和方法的直接液体注射 | |
| KR20060118239A (ko) | 소스 공급 장치 및 방법 | |
| US20240123418A1 (en) | Apparatus for analyzing reaction systems | |
| KR101412507B1 (ko) | 유기금속화합물 가스 공급 장치 | |
| CN219377776U (zh) | 供液系统及具有该系统的涂布机 | |
| KR20030067563A (ko) | 고체 유기 금속 화합물용 충전 용기 및 그 충전 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070330 |