[实用新型]大直径MOCVD反应器的喷淋头

说明书

技术领域

本实用新型涉及输送气体的喷淋装置，尤其涉及MOCVD反应器的喷淋头，包括流通III族气体的III族腔、流通V族气体的V族腔以及流通冷却水的冷却水腔。

背景技术

MOCVD是金属有机化学气相沉积(Metal-organic Chemical Vapor Deposition)的英文缩写，为一种非平衡态生长技术，它依赖于先驱物的蒸汽运输和加热区中III族烷基类和V族氢化物的后续反应，将生长气体和掺杂物提供给反应器并将其沉积在衬底表面。

MOCVD反应器中使用的常规喷淋头，诸如Thomas Swan Scientific EquipmentLimited所提供的，具有三腔的“三明治”结构，III族气体经配流管道、III族腔流入反应腔体，V族气体经V族腔流入反应腔体，最下面一层是冷却水腔。

随着LED产业的迅速发展，竞争的加剧，市场非常迫切地提出高产量MOCVD的需求；MOCVD的核心部分是反应器，扩大反应器的直径是提高产量的快速而又有效的方法。如果单纯地扩大常规喷淋头的直径，将会碰到下列几个问题：

第一、喷淋头加工、制造难度急剧增大，并且会伴随着良率的下降；

第二、喷淋头的冷却会遇到更大的困难；

第三、III族气体在腔体直径方向浓度分布会面临更大的挑战。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大直径MOCVD反应器的喷淋头，该喷淋头即使直径增加了，加工难度也不会明显增加。

为实现所述目的的大直径MOCVD反应器的喷淋头，包括III族腔、V族腔以及冷却水腔，其特点是，III族腔、V族腔以及冷却水腔均分隔为N个腔体，N是大于等于2的自然数，每腔体均为一单体。

由于将III族腔、V族腔以及冷却水腔分隔为各自独立的至少两个腔体。因此大大地减小了单体的加工面积，即使MOCVD反应器具有大直径，喷淋头加工、制造难度也不会有明显增加，并且由于III族腔、V族腔、冷却水腔分割为至少两个腔体，这样在使用过程中如果部分腔体出现泄漏，可以仅替换该部分腔体，无需整体进行替换，方便维护，减少维护成本。

所述的喷淋头，其进一步的特点是，冷却水腔的各个腔体的进水部位于各个腔体的内侧中心，且出水部位于各个腔体的外周位置。

冷却水由内侧中心进水，外周出水，减小的冷却水路径，有利于提高冷效果。

所述的喷淋头，其进一步的特点是，在喷淋头的正中间，通入一根V气体的管道至喷淋头下方的反应腔。

在喷淋头的正中间，通入一根V气体的管道，可以改善V气体的浓度分布，并改善气体的流态。

所述的喷淋头，其进一步的特点是，III族腔的各腔体通过一块配流孔板分成上、下两个腔，上、下两个腔通过配流孔板上的孔相通。

III族腔通过配流孔板分成上下两个腔，利用配流孔板上的小孔布局的不同，改变III族气体在直径方向的浓度分布。

所述的喷淋头，其进一步的特点是，所述N个腔体为四个等分的腔体。

四个等分的腔体相对于单个的腔体的尺寸大大减小，即使MOCVD反应器具有大直径，喷淋头加工、制造难度也不会有明显增加。

所述的喷淋头，其进一步的特点是，III族腔、V族腔以及冷却水腔为圆形，每一该腔体为扇形。

所述的喷淋头，其进一步的特点是，包括顶部组件和喷淋组件，顶部组件包括上盖板，上盖板提供有所述III族腔，上盖板上形成有III族气体进入通道，该III族气体进入通道与所述III族腔的上腔连通；喷淋组件包括N个喷淋单元，各喷淋单元包括上孔板、中间孔板、下孔板、圈围侧壁、上毛细管组以及下毛细管组，上孔板、中间孔板以及环绕上孔板、中间孔板的圈围侧壁围成所述V族腔的一个腔体，圈围侧壁上形成有通往V族腔的该腔体的V族气体进入通道，中间孔板、下孔板以及环绕中间孔板、下孔板的圈围侧壁围成所述冷却水腔的一个腔体，上毛细管组的各管穿设在上孔板、中间孔板、下孔板的孔中，下毛细管组的各管穿设在中间孔板、下孔板的孔中，V族腔和冷却水腔不相通，下毛细管组将V族腔和喷淋头下方的反应腔导通；喷淋组件位于顶部组件的下方，上毛细管组的各管将下III族腔与喷淋头下方的反应腔导通；上毛细管组和下毛细管组交错布置。

所述的喷淋头，其进一步的特点是，喷淋组件的外围环绕有冷却水环。