[发明专利]一种制备氮化物单晶衬底的氢化物气相外延装置

权利要求书

1.一种制备氮化物单晶衬底的氢化物气相外延装置，包括：

一外延生长室，为竖直设置；

外延生长室上、下端面装有底盘进行密封；

一衬底装置设于外延生长室内上方，衬底放置方式为面朝下；

衬底装置在外延生长室外部接有调速马达，以控制衬底装置的转速；

一金属反应源放置器，内放置金属源，位于外延生长室内，衬底装置下方，至少一反应气体管道通入金属反应源放置器内，以通入卤族氢化物或者卤族气体并与金属反应源放置器中的金属源反应生成金属卤化物；

至少一载气管道通过外延生长室下端面的底盘进入外延生长室内部，通过该载气管道携带氮源气体进入外延生长室，在衬底装置下方混合，并向上流动到衬底装置上进行反应生长氮化物单晶衬底；

一副产物收集装置，与外延生长室出气口连接，收集氢化物气相外延反应的副产物，以防止反应气体管道路堵塞；

一加热装置，环绕于外延生长室外圆周；

一自动控制系统，用以控制载气的开关、流量和压力，控制加热装置的温度和升降温速度、控制衬底装置的旋转速度，并进行实时记录。

2.如权利要求1所述的氢化物气相外延装置，其中，金属反应源放置器位于外延生长室的外部，并由一管道与外延生长室内部相通；至少一反应气体管道通入金属反应源放置器内，以通入卤族氢化物或者卤族气体并与金属反应源放置器中的金属源反应生成金属卤化物；至少一载气管道通过外延生长室下端面的底盘进入外延生长室，通过该载气管道携带氮源气体进入外延生长室，在衬底装置下方混合，并向上流动到衬底装置上进行反应生长氮化物单晶衬底。

3.如权利要求1或2所述的氢化物气相外延装置，其中，外延生长室为耐高温耐腐蚀的材料。

4.如权利要求1或2所述的氢化物气相外延装置，其中，衬底为单片或者多片。

5.如权利要求1或2所述的氢化物气相外延装置，其中，衬底装置采用橡胶圈加真空油脂密封或者磁流体密封的方式密封。

6.如权利要求1或2所述的氢化物气相外延装置，其中，金属反应源放置器为一个或者多个，内装有入镓、铟、铝、铁、镁中的一种或者多种金属源。

7.如权利要求1或2所述的氢化物气相外延装置，其中，载气为氮气、氦气、氢气、氩气中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的氢化物气相外延装置，其中，副产物收集装置连接一湿法废气处理装置，收集的氢化物气相外延反应副产物通过湿法废气处理装置内的酸性水溶液收集未反应的氨气。

9.如权利要求1所述的氢化物气相外延装置，其中，加热装置为独立控制的多温区，温区数目为1至5个，加热方式为电阻加热或者射频感应加热。

10.如权利要求1或2所述的氢化物气相外延装置，其中，氮源气体为氨气。