一种单温区磷锗锌多晶的合成装置与方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110219045A(43)申请公布日2019.09.10(21)申请号201910651586.0(22)申请日2019.07.18(71)申请人中国电子科技集团公司第四十六研究所地址300220天津市河西区洞庭路26号(72)发明人王再恩张嵩李佳起董增印王军山兰飞飞程红娟(74)专利代理机构天津中环专利商标代理有限公司12105代理人李美英(51)Int.Cl.C30B29/10(2006.01)C30B28/14(2006.01)G02F1/355(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种单温区磷锗锌多晶的合成装置与方法(57)摘要本发明涉及一种单温区磷锗锌多晶的合成装置与方法，由推进装置、旋转装置、合成内管和加热炉构成，按照ZGP化学计量比称量P、Zn、Ge原料，放入合成内管中并真空封管，将合成内管与旋转推进装置连接并放入加热炉的入口端，将炉内加热区入口端温度升至520℃，随后使用旋转推进装置将合成内管缓慢推入加热区，控制推进速率以保证合成内管中由P升华产生的蒸汽压以相对较小的速度升高，并使P蒸汽与锌有充足的反应时间；将合成内管全部推入加热区后，将加热区温度缓慢升至1060℃，在该温度下保持等温，并使用旋转推进装置缓慢旋转合成内管，使原料充分反应，合成ZGP多晶体料。本发明成过程可控，合成磷锗锌单相晶体纯度高。CN110219045ACN110219045A权利要求书1/2页1.一种单温区磷锗锌多晶的合成装置，其特征在于：包括支撑台（1）、推进装置（2）、旋转装置（3）、旋转推进管（4）、法兰（5）、石英管（6）、合成内管（7）；所述推进装置（2）包括支撑板Ⅰ（2-1）、支撑板Ⅱ（2-2）、滑块（2-3）、推进电机（2-4）、皮带轮Ⅰ（2-5）、丝杠（2-6）、丝杠母（2-7）、轴套（2-8）；所述旋转装置（3）包括旋转电机（3-1）、旋转总成（3-2），所述旋转总成（3-2）包括皮带轮Ⅱ（3-2-1）、锁母（3-2-2）、轴承（3-2-3）和螺钉（3-2-4）；所述石英管（6）一端为封闭端，另一端固定在法兰（5）上；所述合成内管（7）一端为封闭的小口径直管（7-1）为a区，另一端为敞口的大口径直管（7-2），小口径直管（7-1）和大口径直管（7-2）之间为锥形管，锥形管和大口径直管（7-2）之间为b区，在小口径直管（7-1）封闭面的凸管（7-3）上设有外螺纹；所述支撑台（1）一端的立壁上固定支撑板Ⅰ（2-1），在支撑板Ⅰ（2-1）板面上固定推进电机（2-4），在支撑台（1）另一端的立壁上固定轴套（2-8），所述支撑板Ⅱ（2-2）下端固定滑块（2-3），滑块（2-3）设置在支撑台（1）面上的滑道上接触配合，在支撑板Ⅱ（2-2）板面上依次固定有旋转电机（3-1）、轴承（3-2-3）和丝杠母（2-7），皮带轮Ⅱ（3-2-1）一端穿入轴承（3-2-3）中；所述丝杠（2-6）一端固定皮带轮Ⅰ（2-5），皮带轮Ⅰ（2-5）一端置于支撑板Ⅰ（2-1）上的轴承中，丝杠（2-6）另一端穿过支撑板Ⅱ（2-2）上的丝杠母（2-7）置于支撑台（1）另一端立壁上的轴套（2-8）中，所述旋转推进管（4）一端与合成内管（7）小口径直管（7-1）螺接，合成内管（7）置于石英管（6）内，旋转推进管（4）另一端穿过法兰（5）内两个胶圈Ⅰ（5-1-3）置于皮带轮Ⅱ（3-2-1）的推进管孔Ⅱ（3-2-1-1）内，并通过两个螺钉（3-2-4）固定在皮带轮Ⅱ（3-2-1）上，锁母（3-2-2）螺接在皮带轮Ⅱ（3-2-1）上；推进电机（2-4）通过皮带Ⅰ（2-9）带动丝杠（2-6）顺时针或逆时针转动，通过丝杠（2-6）与丝杠母（2-7）的配合，使得支撑板Ⅱ（2-2）带动旋转推进管（4）沿丝杠（2-6）水平方向前后移动；旋转电机（3-1）通过皮带Ⅱ（3-3）带动旋转总成（3-2）的皮带轮Ⅱ（3-2-1）旋转，使得旋转推进管（4）上的合成内管（7）同时旋转。2.根据权利要求1所述的一种单温区磷锗锌多晶的合成装置，其特征在于：所述法兰（5）由上法兰（5-1）和下法兰（5-2）对接构成，上法兰（5-1）和下法兰（5-2）均为圆形体，在上法兰（5-1）前后面的中心处，对称的设有圆形凸起面，两个圆形凸起面的周边面为凹面，在上法兰（5-1）前面的圆形凸起面上分别设有与后面的圆形凸起面相通的推进管孔Ⅱ（3-2-1-1）和气孔（5-1-2），推进管孔Ⅱ（3-2-1-1）位于圆形凸起面中心处，推进管孔Ⅱ（3-2-1-1）内间隔设有两圈胶圈槽，两圈胶圈槽内分别设有一个胶圈Ⅰ（5-1-3）,气孔（5-1-2）的气口（5-1-4）高于前面的圆形凸起面，在上法兰（5-1）前面的凹面上间