[实用新型]一种多腔室一体反应石英混合喷头

说明书

本实用新型公开了一种多腔室一体反应石英混合喷头，包括顶部封口底部敞口的喷头本体，其内成型隔离柱,隔离柱外侧套装套管，与隔离柱之间形成隔离腔，套管外侧壁与喷头本体内侧壁密封连接环形衬板，其与喷头本体形成反应腔室，环形衬板下方成型隔板，喷头本体和套管之间通过隔板形成N形气流通道，喷头本体下端外侧成型套环腔，套环腔通过第一和第二环形隔板与喷头本体之间形成S形气流通道，还包括一号、二号和三号管路，一号管路、反应腔室和隔离腔形成第一进气通道，二号管路与N形气流通道形成第二进气通道，三号管路与S形气流通道形成第三进气通道，喷头本体下方设衬底圆片。本实用新型结构合理，提高了氮化镓的生长效率和纯度。

技术领域：

本实用新型涉及氮化镓反应装置，特别涉及一种多腔室一体反应石英混合喷头。

背景技术：

氮化镓(GaN)材料作为最重要的第三代半导体，具有宽禁带，高击穿电压、高电子迁移率、化学性质稳定等特点，被广泛应用于蓝光LED和高温高频大功率电子器件的制备。氢化物气相外延(Hydride vapor phase epitaxy,HVPE)技术以其生长速率高，晶体质量好的优点，成为当前制备GaN材料的热门方法之一。

目前氮化镓材料，由于其特性很难生长晶体材料，HVPE生长氮化镓的工艺流程主要分为两步：

第一步：通入氯化氢气体，与镓舟处盛放的液态镓发生化学反应，生成氯化镓气体GaCl；

第二步：氯化镓气体与氨气在反应室发生化学反应，在衬底上生成氮化镓GaN。

现有技术中这2种工艺流程，都分别在不同的反应腔室内(单个独立的空间)完成，再通过气体管路到第二个反应腔体来混合气体来实现化学反应，过程缓慢，由于反应腔室的尺寸不一样，导致镓液的接触面的大小不一，和接触反应时间的掌控度不一样，会产生很多别的物质，甚至直接报废，影响第二个腔室的反应时间和效率，影响整个氮化镓的生产效率。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种多腔室一体反应石英混合喷头，解决了现有技术中生产效率低，容易产生杂质的问题。

本实用新型的技术解决措施如下：一种多腔室一体反应石英混合喷头，包括有喷头本体，所述喷头本体为顶部封口底部敞口结构，所述喷头本体内顶部中心处成型有隔离柱,所述隔离柱外侧套装有上下贯通的套管，所述套管与隔离柱之间形成隔离腔，所述套管外侧壁中心处成型有与喷头本体内侧壁密封连接的环形衬板，所述环形衬板上端与喷头本体形成反应腔室，所述环形衬板下方成型有截面呈Z型的隔板，所述隔板上端内侧面与套管外侧壁密封连接，所述隔板下端外侧面与喷头本体密封连接，所述隔板顶面成型有多个圆周阵列排布的进气槽，所述喷头本体和套管之间通过隔板形成N形气流通道，所述喷头本体下端外侧成型有套环腔，所述套环腔内从外到内成型有竖直设置的第一环形隔板和第二环形隔板，所述第一环形隔板上端面与套环腔内顶部密封连接，所述第二环形隔板外侧面与套环腔底部密封连接，所述第二环形隔板竖直向下延伸，所述套环腔通过第一环形隔板和第二环形隔板与喷头本体之间形成S形气流通道，还包括有从上至下分别与喷头本体相连通的一号管路、二号管路和三号管路，所述一号管路、反应腔室和隔离腔配合形成第一进气通道，所述二号管路与N形气流通道配合形成第二进气通道，所述三号管路与S形气流通道配合形成第三进气通道，所述喷头本体下方设有衬底圆片。

作为优选，所述隔离柱底部为圆锥形结构，所述套管上端成型有向外延伸的环形板，所述套管下端为喇叭状结构。

作为优选，所述一号管路、二号管路和三号管路均成对设置，且对称连接在喷头本体上，每组所述一号管路与二号管路和三号管路之间上端连接有连接片。

作为优选，所述反应腔室内设有环形管路，所述环形管路下端面上成型有多个环形阵列排布的出气孔，所述一号管路密封延伸至反应腔室内，且延伸端与环形管路相连通。

作为优选，一所述一号管路下端与反应腔室之间连接有进液管。