集成式分子束外延坩埚制作方法、外延坩埚及分子束源炉.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115637490A(43)申请公布日2023.01.24(21)申请号202211378289.1C30B25/22(2006.01)(22)申请日2022.11.04(71)申请人季华实验室地址528200广东省佛山市南海区桂城街道环岛南路28号(72)发明人黄星星吴进毕诗博侯少毅胡强(74)专利代理机构佛山市海融科创知识产权代理事务所(普通合伙)44377专利代理师陈椅行(51)Int.Cl.C30B23/02(2006.01)C30B23/06(2006.01)C23C14/26(2006.01)C30B29/40(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图3页(54)发明名称集成式分子束外延坩埚制作方法、外延坩埚及分子束源炉(57)摘要本发明涉及外延生长技术领域，具体公开了一种集成式分子束外延坩埚制作方法、外延坩埚及分子束源炉，其中，制作方法包括步骤：S1、准备石墨材质的芯轴组件；S2、在芯轴组件外周外延沉积生成第一热解氮化硼层；S3、在第一热解氮化硼层外周折弯缠绕加热丝，使加热丝紧贴固定在第一热解氮化硼层表面；S4、在第一热解氮化硼层外周外延沉积生成第二热解氮化硼层，第二热解氮化硼层完全覆盖加热丝；S5、氧化消除芯轴组件；该制作方法在无需增加额外工艺手段的前提下能制作出结构简单、制作成本低、制作效率高、热效率高、热场分布均匀且保温效果出众的集成式分子束外延坩埚。CN115637490ACN115637490A权利要求书1/1页1.一种集成式分子束外延坩埚制作方法，用于制作分子束外延坩埚，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、准备石墨材质的芯轴组件；S2、在所述芯轴组件外周外延沉积生成第一热解氮化硼层；S3、在所述第一热解氮化硼层外周折弯缠绕加热丝，使所述加热丝紧贴固定在所述第一热解氮化硼层表面；S4、在所述第一热解氮化硼层外周外延沉积生成第二热解氮化硼层，所述第二热解氮化硼层完全覆盖所述加热丝；S5、氧化消除所述芯轴组件。2.根据权利要求1所述的集成式分子束外延坩埚制作方法，其特征在于，所述芯轴组件包括基体和柱体，所述柱体可拆卸地安装在所述基体一端；步骤S5包括：S51、拆除所述基体上的柱体，使所述基体具有外露的柱孔；S52、朝所述柱孔通入氧化气体以逐步氧化消除所述基体。3.根据权利要求2所述的集成式分子束外延坩埚制作方法，其特征在于，所述氧化气体为空气，氧化温度为700‑800℃。4.根据权利要求1所述的集成式分子束外延坩埚制作方法，其特征在于，所述第一热解氮化硼层和所述第二热解氮化硼层均通过气态三氯化硼和氨气在高温条件下反应沉积生成。5.根据权利要求1所述的集成式分子束外延坩埚制作方法，其特征在于，步骤S2和步骤S3之间还包括以下步骤：S2’、根据12‑24小时的冷却时间将具有所述第一热解氮化硼层的所述芯轴组件冷却至常温。6.根据权利要求1所述的集成式分子束外延坩埚制作方法，其特征在于，所述第一热解氮化硼层厚度为0.8‑1.2mm，所述第二热解氮化硼层的厚度大于或等于所述第一热解氮化硼层。7.根据权利要求1所述的集成式分子束外延坩埚制作方法，其特征在于，所述芯轴组件呈圆柱状，步骤S3包括：S31、将加热丝折弯为圆环形，且外径小于所述第一热解氮化硼层外径；S32、将折弯后的加热丝拉伸套接在所述第一热解氮化硼层外周。8.根据权利要求7所述的集成式分子束外延坩埚制作方法，其特征在于，在步骤S31中，所述加热丝的折弯半径为1‑2mm。9.一种外延坩埚，其特征在于，所述外延坩埚基于如权利要求1‑8任一项所述的集成式分子束外延坩埚制作方法制成。10.一种分子束源炉，其特征在于，包括基于如权利要求1‑8任一项所述的集成式分子束外延坩埚制作方法制成的外延坩埚。2CN115637490A说明书1/9页集成式分子束外延坩埚制作方法、外延坩埚及分子束源炉技术领域[0001]本申请涉及外延生长技术领域，具体而言，涉及一种集成式分子束外延坩埚制作方法、外延坩埚及分子束源炉。背景技术[0002]分子束外延生长技术是在超高真空环境下生长半导体薄膜材料的先进技术。[0003]分子束外延生长中，分子束源炉通电加热其坩埚内存放的固态或液态材料，使材料蒸发后沿坩埚口方向喷射入真空腔室内的衬底片上沉积形成薄膜材料。[0004]现有的分子束源炉一般利用隔空设于坩埚外周的加热丝对坩埚进行加热，其热效率较低且加热丝需要支撑环等安装构件进行调节固定，安装难度较大，导致分子束源炉的制作成本高、制作效率低。[0005]针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。发明内容[0006]本申请的目的在于提供一种集成式分子束外延坩埚制作方法、外延坩埚及分子束源炉，以提高分子束源炉的热效率并降低制作成本、