[实用新型]一种磷化铟单晶生长炉

说明书

一种磷化铟单晶生长炉，涉及新材料制备技术领域，尤其是一种磷化铟单晶生长炉，该生长炉包括冷却循环系统、加热保温系统和支撑系统；所述冷却循环系统包括腔体、氮气盖和冷却循环水管，所述的腔体顶端和底端均设置有氮气盖，腔体外侧缠绕有冷却循环水管；所述的加热保温系统包括外壳、保温材料、电阻丝和炉膛，外壳包裹在炉膛外侧，保温材料填充在外壳与炉膛之间，电阻丝缠绕在炉膛外侧；加热保温系统下端设置有支撑系统，加热保温系统通过支撑系统支撑在腔体底端的氮气盖上。本实用新型的一种磷化铟单晶生长针对磷化铟单晶生长特点，结构设计合理，能灵活有效地控制磷化铟生长温度和炉内压强，从而保证磷化铟单晶质量。

技术领域

本实用新型涉及新材料制备技术领域，尤其是一种磷化铟单晶生长炉。

背景技术

磷化铟(InP)是具有战略意义的非常重要的化合物半导体材料，是继硅(Si)、砷化镓(GaAs)之后的新一代微电子、光电子功能材料，其因电子迁移率高、禁带宽度大等特点，被广泛应用于微波及光电器件领域。

InP单晶生长的方法有很多种，如液封直拉(LEC)法、水平布里奇曼(HB)法、垂直布里奇曼(VB)法及垂直梯度凝固(VGF)法等，而直梯度凝固(VGF)法是进行InP单晶生长中较为普遍使用的方法，VGF法通常需要使用磷化铟单晶炉进行InP晶体的生长，现有磷化铟单晶炉具有炉内压强和温度控制不精准的问题，因此很容易生成低温度梯度，生长出低位错密度、低热应力的III－V 族晶体，从而导致InP单晶率低下，是困扰研究者的难题，这就需要在设计InP单晶生长炉时，充分考虑到炉内氮气压强差、冷却系统、温度控制、InP单晶炉内系统位置、温场与炉内系统衔接问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有磷化铟单晶炉存在单晶率低下，炉内压强和温度控制不精准的问题，提供一种磷化铟单晶生长炉。

一种磷化铟单晶生长炉，其特征在于，该生长炉包括冷却循环系统、加热保温系统和支撑系统；所述冷却循环系统包括腔体、氮气盖和冷却循环水管，所述的腔体为圆柱形中空结构，内部形成一个中空的腔室，腔体顶端和底端均设置有氮气盖，腔体外侧缠绕有冷却循环水管；所述的加热保温系统和支撑系统均设置在所述的腔室内部，加热保温系统包括外壳、保温材料、电阻丝和炉膛，外壳包裹在炉膛外侧，保温材料填充在外壳与炉膛之间，电阻丝缠绕在炉膛外侧；加热保温系统下端设置有支撑系统，加热保温系统通过支撑系统支撑在腔体底端的氮气盖上。

所述氮气盖中央均设置有氮气输送管道，氮气输送管道通过氮气盖伸入至腔体内部。

所述的外壳底部和腔体底端的氮气盖上设置有若干个加热电极，外壳底部的加热电极与设置在氮气盖上的加热电极上下相互对应，且之间连接有对接线。

所述的外壳两侧分别设置有4个测温热电偶，测温热电偶的测温端伸入至保温材料内部，测温热电偶距外壳底端的高度分别为15～25cm、30～45cm 、40～65cm和60～80cm。

所述支撑系统由支撑板和支撑脚构成，支撑板上设置有螺栓，通过螺栓将支撑板固定在外壳底端，支撑板底部设置有支撑脚，支撑脚支撑在腔体底部的氮气盖上。

本实用新型的一种磷化铟单晶生长炉，针对磷化铟单晶生长特点，结构设计合理，能灵活有效地控制磷化铟生长温度和炉内压强，从而提高磷化铟的单晶率，保证磷化铟单晶质量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

其中，腔体1，氮气盖2，冷却循环水管3，外壳4，炉膛5，保温材料6，电阻丝7，氮气输送管道8，加热电极9，对接线10，螺栓11，支撑板12，支撑脚13，测温热电偶14。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。