[实用新型]一种水平式MOCVD系统

说明书

本实用新型公开了金属有机物化学气相沉积薄膜技术领域的一种水平式MOCVD系统。包括依次布设的载气装置、反应源装置、反应室和真空系统；所述载气装置包括气瓶和流量计；反应源装置由并联布置的气化腔和截止阀组成，气化腔中放置盛放有机反应源的容器；反应室由密封端盖、管式炉和石英管组成，石英管内布设过滤网、整流工装和石墨样品台，管式炉包裹在石英管外壁，石英管两端用密封端盖密封，密封端盖中心设有进出气口，两侧分别连接反应源装置和真空系统；真空系统包括截止阀、真空计、尾气处理装置和真空泵。本实用新型结构简单，可实现管状样品内壁薄膜的批量化均匀制备，加料方便，通过对气化腔的简单切换能实现多体系复合薄膜的制备。

技术领域

本实用新型属于金属有机物化学气相沉积薄膜技术领域，尤其涉及一种水平式MOCVD系统。

背景技术

有机金属化合物化学气相沉积法(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，简称MOCVD)是指在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术，是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种Ⅲ-V主族、Ⅱ-Ⅵ副族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。通常在MOCVD系统中，载气H₂或N₂将升华成气态的金属前驱体代入常压或低压(10-100Torr)下的反应室，金属前驱体在高温的衬底表面发生分解反应，在衬底表面沉积成膜，反应生成物和未完全反应的前驱体被载气带出反应室。

但现有的MOCVD设备大多是面向片状样品设计的，不适用于管状样品内、外壁薄膜的沉积，而且较少涉及到多层复合薄膜的沉积。比如在不锈钢管内壁制备氧化铝-氧化钇阻氢渗透涂层，现有设备无法满足要求。鉴于以上内容，有必要提供一种简易的、适用于在管状样品的、可制备多组分复合薄膜的MOCVD装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种水平式MOCVD系统，包括依次布设的载气装置、反应源装置、反应室和真空系统；

所述载气装置包括气瓶和流量计，载气装置可提供载气并精准控制其流量；

所述反应源装置由并联布置的气化腔组成，每个气化腔两端各配置一个截止阀；每个气化腔中分别安装一个有机反应源容器；气化腔外壁缠有加热带，可实现气化腔的独立温控，反应源装置可同时满足多种有机反应源的气化条件；气化腔进气口通过KF接口连接，出气口端与密封端盖焊接呈一体；

所述反应室由密封端盖、管式炉和石英管组成，石英管内进气口一侧依次布设过滤网和整流工装，石英管内中部设置石墨样品台，管式炉包裹在石英管外壁，保证石墨样品台置于管式炉内，石英管两端分别用密封端盖密封，密封端盖中心设有进气口和出气口，进气口和出气口两侧分别连接反应源装置和真空系统，过滤网和整流工装分别用来过滤大颗粒杂质和优化气流均匀分布，管式炉用于控制装填固定样品的温度，并提高其均匀性；

所述真空系统包括依次布设的截止阀、真空计、尾气处理装置和真空泵，反应室的反应产物经尾气过滤装置处理后由真空泵排出。

所述石墨样品台为圆柱体，垂直圆面方向设置圆柱孔道，圆柱孔道贯穿石墨样品台，用于放置样品管，样品管外径与圆柱孔道的内径相匹配，石墨样品台外径与石英管内径相匹配。

所述水平式MOCVD系统中均采用胶皮管或不锈钢管相连。

所述气化腔的个数为≥1。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型结构简单，可实现管状样品内壁薄膜的批量化均匀制备，加料方便，通过对气化腔的简单切换能实现多体系复合薄膜的制备。

附图说明

图1为本实用新型水平式MOCVD系统示意图；