一種氣體配氣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種配氣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]采用等離子體方法在材料表面沉積薄膜已有廣泛應(yīng)用，在太陽能電池領(lǐng)域應(yīng)用也十分普遍。在太陽能電池領(lǐng)域不論是在何種材料表面沉積薄膜，其最終目標(biāo)都是要獲得具有良好光學(xué)或電學(xué)性能的薄膜。目前所使用的用于沉積薄膜的氣源都多于兩種，要獲得具有良好光學(xué)或電學(xué)性能的薄膜，除工藝條件、氣體純度等外，設(shè)備本身也是關(guān)鍵因素之一。目前，廣泛應(yīng)用的手段有:噴淋電極、甚高頻電源、殘余物處理、等離子密度及均勻性、交變電磁場等等。此外，多種氣體均勻混合問題也是影響沉積薄膜性能的因素。傳統(tǒng)混氣方式主要是把不同氣體同時通入?yún)R流主管，再經(jīng)匯流主管送入等離子電極中，這會造成小流量氣體在進(jìn)入?yún)R流主管前就被大流量氣體壓制在自身管道中，無法進(jìn)入?yún)R流主管，直到達(dá)到一定量時才能進(jìn)入?yún)R流主管，這種情況下所沉積的薄膜的性能是很差的，可見此問題的重要性。
[0003]在太陽能電池領(lǐng)域中，多種氣體均勻混合的問題更為突出。當(dāng)沉積N型、P型及其它摻雜材料薄膜時，摻雜氣體用量要遠(yuǎn)小于稀釋等氣體用量，即使等離子體等相關(guān)參數(shù)很穩(wěn)定的情況下，若不同氣體混合均勻性不好，也就是說空間分布不均勻時，會造成所沉積的薄膜在不同區(qū)域間電學(xué)性能的較大差異，造成器件整體性能下降。因此，保證混氣均勻是獲得具有良好光學(xué)或電學(xué)性能薄膜的必要條件，且優(yōu)先級應(yīng)高于均勻等離子體等必要條件。
[0004]傳統(tǒng)混氣一般采用多條氣體管路匯集于一條回流管道中，為安裝方便，管道直徑也基本同一，且未按流量等參數(shù)予以優(yōu)化設(shè)計，大流量氣體會使小流量氣體阻塞于小流量管道內(nèi)，直至小流量管道內(nèi)阻塞的氣體壓力與大流量氣體接近時，才能得以流出小流量管道，進(jìn)而造成薄膜電學(xué)及光學(xué)性能達(dá)不到所期望值，過程無法重復(fù)。因此，改進(jìn)傳統(tǒng)方案具有重要意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)造成配氣不均勻的缺點，提出一種等離子體電極進(jìn)氣配氣裝置。本實用新型能夠使兩種以上氣體更均勻地混合，進(jìn)而改善所沉積薄膜的光學(xué)或電學(xué)性能。
[0006]本實用新型采用技術(shù)方案:
[0007]本實用新型配氣裝置基于不同氣體間流量差在一個量級之內(nèi)的情況，可避免傳統(tǒng)方式帶來的小流量氣體無法恒定進(jìn)入?yún)R流管道的問題。
[0008]本實用新型包含兩種氣體管道，大流量氣體管道及小流量氣體管道。大流量氣體管道除用于通入大流量氣體外，同時兼作匯流管道；小流量氣體管道與大流量氣體管道連接，小流量氣體管道的氣體出口端穿過大流量氣體管道的管壁，插入到大流量氣體管道中并與大流量氣體管道焊接固定。小流量氣體管道進(jìn)入大流量氣體管道部分的長度等于大流量氣體管道的半徑，小流量氣體管道進(jìn)入大流量氣體管道部分的頂端為一斜口，斜口與小流量氣體管道的軸的夾角約為45°，頂端設(shè)計為斜口方式可增加氣體出口的面積，且斜口開口朝向大流量氣體管道的氣體出口，與大流量氣體管道中氣體流動方向一致。每一小流量氣體管道僅通入一種小流量氣體，當(dāng)有多于一種小流量氣體時，當(dāng)小流量氣體管道有多根時，相互錯開布置，如硅基薄膜中一般會有兩種以上小流量氣體，每一根小流量氣體管道位于不同的平面。小流量氣體管道直徑小于大流量氣體管道直徑。大流量氣體管道氣體進(jìn)口與大流量氣體流量計連接。氣體出口與電極進(jìn)氣口連接。
[0009]本實用新型避免了現(xiàn)有配氣方式帶來的大流量氣體將小流量氣體出口阻塞情況的發(fā)生；當(dāng)小流量氣體流出小流量氣體進(jìn)氣管頂端后，因頂端處為一斜口，小流量氣體流出出口時不會因大流量氣體阻塞，會均勻噴灑在大流量氣體中，并隨大流量氣體進(jìn)入到電極中，在一定范圍內(nèi)具有應(yīng)用優(yōu)勢。
[0010]本實用新型可實現(xiàn)氣體間流量差值在一個量級之內(nèi)的均勻混氣。
【附圖說明】
[0011]圖1傳統(tǒng)配氣結(jié)構(gòu)示意圖，圖中:1氣體進(jìn)口，2氣體出口 ；
[0012]圖2本實用新型配氣結(jié)構(gòu)外形示意圖，圖中:3大流量氣體管道，4、5小流量氣體管道；
[0013]圖3本實用新型配氣結(jié)構(gòu)剖視示意圖，圖中:3大流量氣體管道氣體管道，4、5小流量氣體管道。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型實施方式。
[0015]本實用新型包含兩種直徑不同的氣體管道，如圖2及圖3所示，大流量氣體管道3及小流量氣體管道4、5，為簡化，圖中僅給出兩根小流量氣體管道，用于描述本實用新型結(jié)構(gòu)，小流量氣體管道的數(shù)量可根據(jù)在實際應(yīng)用的需要設(shè)置。
[0016]大流量氣體管道3除用于通入大流量氣體外，同時兼作匯流管道。小流量氣體管道4、5與大流量氣體管道3連接，小流量氣體管道4、5的氣體出口端穿過大流量氣體管道3的管壁，插入到大流量氣體管道3中并焊接固定。小流量氣體管道4、5進(jìn)入大流量氣體管道3部分的長度等于大流量氣體管道3的半徑，小流量氣體管道4、5進(jìn)入大流量氣體管道部分的頂端為一斜口，如圖3所示，斜口與小流量氣體管道4、5的軸的夾角約為45°，小流量氣體管道4、5的頂端設(shè)計為斜口方式可增加氣體出口的面積。斜口的開口朝向大流量氣體管道3的氣體出口，與大流量氣體管道3中氣體流動方向一致，如圖3中箭頭所示為氣體流動方向。每一小流量氣體管道僅通入一種小流量氣體，當(dāng)有多于一種小流量氣體時，小流量氣體管道有多根，并相互錯開布置，每一根小流量氣體管道位于不同的水平面上，如圖2所示。小流量氣體管道4、5的直徑小于大流量氣體管道3的直徑，如圖2及圖3所示。大流量氣體管道3的氣體進(jìn)口端與大流量氣體流量計連接。大流量氣體管道3的氣體出口端與電極氣體進(jìn)口連接。
[0017]將大流量氣體通入大流量氣體管道3，小流量氣體通入小流量管道4、5，圖3中箭頭所示為氣體流動方向；隨著大流量氣體的流動，小流量氣體也會同時流入大流量氣體管道3中，完成配氣過程，并經(jīng)大流量氣體管道3流出，如圖3中箭頭所示。
【主權(quán)項】
1.一種氣體配氣裝置，其特征在于所述的配氣裝置包括大流量氣體管道及小流量氣體管道；小流量氣體管道直徑小于大流量氣體管道直徑；小流量氣體管道的氣體出口端穿過大流量氣體管道的管壁，插入到大流量氣體管道中并與大流量氣體管道焊接固定；大流量氣體管道的氣體進(jìn)口與大流量氣體流量計連接，大流量氣體管道的氣體出口與電極氣體進(jìn)口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體配氣裝置，其特征在于，所述的小流量氣體管道進(jìn)入大流量氣體管道部分的長度等于大流量氣體管道的半徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體配氣裝置，其特征在于，所述的小流量氣體管道進(jìn)入大流量氣體管道部分的頂端為一斜口，斜口與小流量氣體管道的軸的夾角約為45° ;斜口的開口朝向大流量氣體管道的氣體出口，與大流量氣體管道中氣體流動方向一致。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體配氣裝置，其特征在于，所述的大流量氣體管道用于通入大流量氣體，并兼作匯流管道。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體配氣裝置，其特征在于，每一根所述的小流量氣體管道通入一種小流量氣體，當(dāng)小流量氣體多于一種時，多根小流量氣體管道相互錯開布置，且每一根小流量氣體管道位于不同水平面上。
【專利摘要】一種氣體配氣裝置，包括大流量氣體管道及小流量氣體管道。小流量氣體管道的氣體出口端穿過大流量氣體管道的管壁，插入到大流量氣體管道中并與大流量氣體管道焊接固定。大流量氣體管道的氣體進(jìn)口與大流量氣體流量計連接，大流量氣體管道的氣體出口與電極氣體進(jìn)口連接。小流量氣體管道進(jìn)入大流量氣體管道部分的長度等于大流量氣體管道的半徑。小流量氣體管道進(jìn)入大流量氣體管道部分的頂端為一斜口，斜口與小流量氣體管道的軸的夾角約為45°。斜口的開口朝向大流量氣體管道的氣體出口，與大流量氣體管道中氣體流動方向一致。每一小流量氣體管道通入一種小流量氣體，當(dāng)小流量氣體多于一種時，多根小流量氣體管道相互錯開布置。
【IPC分類】C23C16/455
【公開號】CN204825047
【申請?zhí)枴緾N201520231780
【發(fā)明人】刁宏偉, 王文靜, 趙雷, 周春蘭, 王光紅
【申請人】中國科學(xué)院電工研究所
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年4月17日