一种管式炉外延系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103305817A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103305817103305817A(43)申请公布日2013.09.18(21)申请号201310211483.5(22)申请日2013.05.30(71)申请人中国科学技术大学地址230026安徽省合肥市包河区金寨路96号(72)发明人吴以治许小亮王武翟王会杰郁菁杨亮亮王子文蔡家琦(74)专利代理机构北京维澳专利代理有限公司11252代理人王立民(51)Int.Cl.C23C16/52(2006.01)C23C16/455(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图5页附图5页(54)发明名称一种管式炉外延系统(57)摘要本发明提供了一种管式炉外延系统，包括：反应管、混气箱、真空系统以及压强控制系统；其中：所述混气箱的出气口与反应管的进气端密封连接；所述真空系统与反应管的排气端密封连接；所述压强控制系统包括压强控制阀、压强控制电路和压强计，压强控制阀设置于混气箱的出气口上并通过压强控制电路与压强计相连，压强计设置于反应管的排气端，以测量反应管的压强。通过外延控制系统，可以有效的控制进入管式炉的气体的压强，且设备价格低，便于推广。CN103305817ACN103587ACN103305817A权利要求书1/1页1.一种管式炉外延系统，包括：反应管、混气箱、真空系统以及压强控制系统；其中：所述混气箱的出气口与反应管的进气端密封连接；所述真空系统与反应管的排气端密封连接；所述压强控制系统包括压强控制阀、压强控制电路和压强计，压强控制阀设置于混气箱的出气口上并通过压强控制电路与压强计相连，压强计设置于反应管的排气端侧，以测量反应管的压强。2.根据权利要求1所述的管式炉外延系统，其特征在于，所述混气箱为球形，混气箱的进气口与混气箱球心的连线和出气口与混气箱球心的连线之间具有夹角。3.根据权利要求1所述的管式炉外延系统，其特征在于，气体依次通过流量控制器、截止阀以及单向阀进入混气箱。4.根据权利要求1所述的管式炉外延系统，其特征在于，所述混气箱的出气口包括第一出气口和第二出气口，并通过第一连接管与密封连接，第一出气口上依次设置有截止阀和压强控制阀，第二出气口上设置有截止阀，第一连接管上设置有截止阀，进气端上还连接有设置截止阀的通气管。5.根据权利要求1所述的管式炉外延系统，其特征在于，所述真空系统包括第一泵和第二泵，第一泵较第二泵具有大的抽气功率，第一泵和第二泵分别经截止阀后通过第二连接管与反应管的排气端密封连接。6.根据权利要求1所述的管式炉外延系统，其特征在于，反应管的进气端或排气端通过法兰盘实现密封连接，所述法兰盘包括第一法兰盘、第二法兰盘和密封圈，第一法兰盘和第二法兰盘具有连接环，所述反应管端部套有密封圈并置于第二法兰盘的连接环内，第一法兰盘的连接环紧固连接至第二法兰盘的连接环内并挤压密封圈，所述第二法兰盘的连接环具有冷却水套。7.根据权利要求6所述的管式炉外延系统，其特征在于，所述密封圈为多个，密封圈之间设置有金属圆环。8.根据权利要求1所述的管式炉外延系统，其特征在于，所述压强计为电容规管、线性电阻变送规管或热偶硅管。2CN103305817A说明书1/5页一种管式炉外延系统技术领域[0001]本发明涉及外延生长仪器领域，尤其涉及一种管式炉外延系统。背景技术[0002]化学气相沉积法（ChemicalVaporDeposit）被广泛地应用于各种薄膜类材料的外延生长中，如氮化镓（生产LED）、非晶硅（生产硅太阳能电池）等，该方法也可用于生长一维纳米线（如氧化锌纳米线）、二维石墨烯薄膜等。目前常用的外延设备有MOCVD，ALD，PECVD，管式炉等。其中MOCVD、ALD和PECVD设备昂贵，不仅实验或工业化生产成本高，而且产率往往也很低；而管式炉具有成本低、产率高及与工业化的批量生产兼容性好等优点，但是现有的管式炉设备一般仅能控制温度，实验的可控性和可重复性不高，目前经常用于有氧氛围退火和定性外延薄膜的制备。发明内容[0003]本发明的实施例提供了一种管式炉外延系统，提高实验的可重复性和可控性。[0004]为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：[0005]一种管式炉外延系统，包括：用于外延生长的管式炉，包括：反应管、混气箱、真空系统以及压强控制系统；其中：[0006]所述混气箱的出气口与反应管的进气端密封连接；[0007]所述真空系统与反应管的排气端密封连接；[0008]所述压强控制系统包括压强控制阀、压强控制电路和压强计，压强控制阀设置于混气箱的出气口上并通过压强控制电路与压强计相连，压强计设置于反应管的排气端，以测量反应管的压强。[0009]优选地，所述混