[实用新型]一种半导体薄膜真空气相沉积的连续自动进料装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种为半导体薄膜真空气相沉积装置连续精确供应原材料的装置。

背景技术

真空气相沉积形成半导体薄膜是制备薄膜太阳能电池组件的关键技术，尤其在碲化镉薄膜太阳电池领域。在真空沉积装置中，加热碲化镉原材料，使之升华变成气相物质，然后沉积到已经预热到一定温度的基板玻璃上形成碲化镉薄膜。传统的近空间升华（CSS）技术能制备出高质量的碲化镉半导体薄膜，根据美国4207119号，6444043号和 7220321号专利的描述，在他们采用的近空间升华过程中，首先在沉积前将原材料填加到坩埚内，填加的量为坩埚可承受的最大容量。为了补充在薄膜沉积中消耗的原材料，就需要向坩埚内定期的重复填加原材料。这一方面增加了生产线运行的复杂性，需要定期，例如每隔7天，终止生产，冷却坩埚，打开真空腔体，填加原材料，然后再启动；另一方面随着沉积的进行，基板玻璃表面与原材料表面之间的距离增加，影响成膜速度和薄膜的晶格结构，导致薄膜质量的不稳定性。因此，连续均匀地向位于真空沉积腔内薄膜沉积装置提供原材料，是实现半导体薄膜连续均匀沉积和确保薄膜质量的必要条件。

美国第一太阳能公司在专利 8677932中披露了在半导体薄膜真空气相沉积生产线中的进料装置，但其结构非常复杂、重复操作性差，因此，在大规模连续、高速、经济性地沉积碲化镉半导体薄膜，制备碲化镉薄膜太阳电池组件中，有必要提供一种更可靠、简单和经济的原材料进料装置，本实用新型就是为了达到这一目的。

发明内容

本实用新型目的是提供一种半导体薄膜真空气相沉积的连续自动进料装置，以可靠、简单和经济的结构来实现连续及精确的进料。

为达到上述目的，本实用新型采用的方法技术方案是：一种半导体薄膜真空气相沉积的连续自动进料装置，包括从上至下依次布置的一上料斗、一下料斗、一原材料转移机构以及一原材料输送机构；所述上料斗的下端口经一第一阀门与下料斗的上端口连通，而所述下料斗的下端口连通原材料转移机构的上端，所述原材料转移机构的下端与原材料输送机构的进口连通，该原材料输送机构的出口供接半导体薄膜真空气相沉积装置；并且，所述上料斗的上端设放料口，该放料口上设一盖板，上料斗上接有抽真空装置，上料斗还设一连通外部的放气口，该放气口上设有第二阀门，以此所述上料斗、下料斗、原材料转移机构以及原材料输送机构的内腔连通成为一真空腔；

所述原材料转移机构包括一上下方向的通道、设于通道内的一旋转轴以及驱动旋转轴转动的驱动装置；所述旋转轴垂直于通道的长度方向穿设于通道内，旋转轴的直径与通道的宽度相匹配将通道封堵，旋转轴的周向上设有至少两个凹槽，这些凹槽容积相等，并以旋转轴的轴心为中心呈对称分布；并且，在通道内旋转轴的上方设有一贴着旋转轴表面的遮挡面，该遮挡面偏于通道内旋转轴径向上的一侧，使旋转轴上部径向上的一侧敞开作为落料口，另一侧被封挡。

上述方案中，所述通道内在旋转轴的上方设一弹簧片，以该弹簧片形成所述遮挡面。

上述方案中，所述旋转轴上的凹槽的截面为长方形、正方形或三角形。

上述方案中，所述原材料输送机构为一螺旋给料机。

上述方案中，所述原材料输送机构为一振动输送机构，该振动输送机构包括一通道、设于通道内的输送槽以及带动输送槽振动的振动器，所述输送槽一端高一端低倾斜设置，其高端近通道的进口，其低端近通道的出口。

上述方案中，所述上料斗上还接有运载气体气源。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型能够连续及精确的向半导体薄膜真空气相沉积装置供给半导体原料，并且工作可靠，整体结构简单、实现成本不高，非常适合作为大规模连续、高速地沉积半导体薄膜装置的配套设备。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构主视示意图；

图2为本实用新型实施例中原材料转移机构的工作过程示意图一；

图3为本实用新型实施例中原材料转移机构的工作过程示意图二；

图4为本实用新型实施例中原材料转移机构的工作过程示意图三；

图5为本实用新型实施例原材料转移机构的另一种变化方案的结构示意图；

图6为本实用新型实施例原材料输送机构的另一种变化方案的结构示意图。