專利名稱：液相外延用雙層石英管反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種反應(yīng)裝置，進(jìn)一步是指用于ni/v族或n/iv族化合物
液相外延(LPE)的反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
氣相外延(VPE)、液相外延(LPE)、分子束外延(MBE)和金屬有機化合 物氣相外延(M0CVD)都是常用的薄膜外延技術(shù)。液相外延(LPE)方法雖然使 用較早，但因具有良好的經(jīng)濟性和尚可的成膜質(zhì)量，至今仍被廣泛采用，是一 種工業(yè)化的經(jīng)濟實用技術(shù)。其外延生長的基本原理是將一塊加熱至適當(dāng)溫度
的襯底晶片，浸漬到含有m/v族或n/iv族元素的液態(tài)化合物中，通過降溫結(jié) 晶在襯底上生長出具有特定組分、特定厚度、特定電學(xué)和光學(xué)參數(shù)的薄膜材料。
LPE外延生長需要在還原氣氛中進(jìn)行， 一般采用氫氣(H2)建立還原氣氛， 為保持液態(tài)反應(yīng)物不受雜質(zhì)的污染，通常采用高純氫氣。但僅僅采用高純氫氣 是不夠的，還應(yīng)當(dāng)讓氫氣流動，使氫氣時時刻刻保持新鮮地流過液態(tài)反應(yīng)物， 對用于生產(chǎn)的外延反應(yīng)裝置還要考慮氣流應(yīng)均勻地穩(wěn)定地流過液態(tài)反應(yīng)物，只 有這樣才能保證外延片不受污染而密度、組分分布均勻，否則將得不到滿足要 求的外延薄膜材料。
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的問題是，提出一種液相外延用雙層石英管反應(yīng)器，它 能將氫氣導(dǎo)向流動，使氫氣穩(wěn)定而均勻地流過液態(tài)反應(yīng)物，從而實現(xiàn)均勻地外 延。
本實用新型的技術(shù)方案是，所述液相外延用雙層石英管反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)為它有一端設(shè)有出氣口而另一端為封閉端的外石英管，兩端均為敞口的內(nèi)石英管 置于該外石英管中且所述內(nèi)石英管的一端外側(cè)與該外石英管設(shè)有出氣口的一端 成密封連接，所述內(nèi)石英管的另一端及其管體外壁與所述外石英管的內(nèi)壁之間 留有間隙，裝有晶片的晶片舟置于所述內(nèi)石英管中。 以下對本實用新型進(jìn)一步說明。
參見圖l，本實用新型所述液相外延用雙層石英管反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)為它有 一端設(shè)有出氣口 5而另一端為封閉端的外石英管2，兩端均為敞口的內(nèi)石英管1 置于該外石英管2中且所述內(nèi)石英管1的一端6外側(cè)與該外石英管2設(shè)有出氣
口 5的一端成密封連接，所述內(nèi)石英管1的另一端及其管體外壁與所述外石英 管2的內(nèi)壁之間留有間隙，裝有晶片4的晶片舟3置于所述內(nèi)石英管1中。
本實用新型的設(shè)計原理是采用雙層石英管，在內(nèi)石英管l的內(nèi)部讓氫氣
從一端經(jīng)晶片舟流向另一端，而在內(nèi)石英管1的外部即兩層石英管之間的夾層 則讓氫氣從所述另一端流向該一端，使氣體單向被迫按通道流動，同時控制氣 流和進(jìn)氣嘴、出氣嘴的分布，使氣流穩(wěn)定而均勻地流動。具體來說，如圖1中
箭頭所示，氣體從內(nèi)石英管1的一端(左端)6處進(jìn)入內(nèi)石英管1內(nèi)部(即反 應(yīng)室)，經(jīng)晶片舟3流到內(nèi)石英管1的右端，再經(jīng)內(nèi)石英管l的外部即內(nèi)石英管 1和外石英管2之間的夾層流向外石英管2的左端，最終從外石英管2左端的 出氣口5流向外部。內(nèi)石英管l為兩端開口的管體，外石英管2除出氣口6之 外其余處均封閉，且其左端與內(nèi)石英管1封閉焊接。氣體在整個管內(nèi)導(dǎo)向流動， 不會外泄，這使晶片舟3周圍的氣體始終新鮮純凈。在一端(進(jìn)氣端)6處的 進(jìn)氣嘴設(shè)計為分布式的，并且流量可控，因而流進(jìn)內(nèi)石英管l的氣流是上下左
右呈層流均勻分布的。
由以上可知，本實用新型為一種液相外延用雙層石英管反應(yīng)器，它能將氫氣導(dǎo)向流動，使氫氣穩(wěn)定而均勻地流過液態(tài)反應(yīng)物(晶片)，從而實現(xiàn)均勻
地外延。


圖1是本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中箭頭為氣體流向。 在附圖中
1 —內(nèi)石英管， 2—外石英管， 3—晶片舟，
4 —晶片， 5—出氣口， 6—一端。
具體實施方式
按照圖1和上述結(jié)構(gòu)的液相外延用雙層石英管反應(yīng)器，為用于液相外延設(shè)
備的反應(yīng)裝置，它有一端設(shè)有出氣口 5而另一端為封閉端的外石英管2，兩端 均為敞口的內(nèi)石英管1置于該外石英管2中且所述內(nèi)石英管1的一端6外側(cè)與 該外石英管2設(shè)有出氣口 5的一端成密封連接，所述內(nèi)石英管1的另一端及其 管體外壁與所述外石英管2的內(nèi)壁之間留有間隙，裝有晶片4的晶片舟3置于 所述內(nèi)石英管l中。
在該裝置中，內(nèi)石英管1即作為晶片舟3的懸臂承載裝置，又承擔(dān)氣流導(dǎo) 向作用，內(nèi)石英管l為圓形，外徑O90腿，壁厚5腿，長800mm;外石英管2 亦為圓形，外徑O110ram，壁厚5mm，長850腿；利用該項裝置，由于進(jìn)出氣體 布置在整個反應(yīng)器的一端，使整機結(jié)構(gòu)緊湊，縮小了占地尺寸。將其應(yīng)用于 HgCdTe外延材料的生長，經(jīng)測試材料組分均勻，厚度一致。
權(quán)利要求1.一種液相外延用雙層石英管反應(yīng)器，其特征是，它有一端設(shè)有出氣口(5)而另一端為封閉端的外石英管(2)，兩端均為敞口的內(nèi)石英管(1)置于該外石英管(2)中且所述內(nèi)石英管(1)的一端(6)外側(cè)與該外石英管(2)設(shè)有出氣口(5)的一端成密封連接，所述內(nèi)石英管(1)的另一端及其管體外壁與所述外石英管(2)的內(nèi)壁之間留有間隙，裝有晶片(4)的晶片舟(3)置于所述內(nèi)石英管(1)中。
專利摘要一種液相外延用雙層石英管反應(yīng)器，它有一端設(shè)有出氣口(5)而另一端為封閉端的外石英管(2)，兩端均為敞口的內(nèi)石英管(1)置于該外石英管(2)中且所述內(nèi)石英管(1)的一端(6)外側(cè)與該外石英管(2)設(shè)有出氣口(5)的一端成密封連接，所述內(nèi)石英管(1)的另一端及其管體外壁與所述外石英管(2)的內(nèi)壁之間留有間隙，裝有晶片(4)的晶片舟(3)置于所述內(nèi)石英管(1)中。它能將氫氣導(dǎo)向流動，使氫氣穩(wěn)定而均勻地流過液態(tài)反應(yīng)物，從而實現(xiàn)均勻地外延。
文檔編號C30B19/06GK201121220SQ200720064920
公開日2008年9月24日 申請日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者寧宗娥, 唯 魏 申請人:中國電子科技集團公司第四十八研究所