[发明专利]一种静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统

权利要求书

1.一种静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于静电雾化方法与化学气相淀积工艺的结合，采用含镓的水溶液作为静电雾化源的原料，反应腔为立式结构，并且处于静电场中，本系统生长氧化镓薄膜包含以下步骤：通过本方法提出的静电雾化及配套装置对镓源溶液进行雾化；在静电场、载气、重力多重影响因素共同作用下将原料雾气输运到反应腔内进行薄膜生长；通过载气将反应后的残余尾气、副产物、未反应完全的原料等输运至废气处理装置净化后排放至大气环境。

2.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，采用静电雾化装置对反应源进行雾化。

3.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，薄膜生长期间由注射泵通过静电雾化装置进液口持续向静电雾化装置注射反应源溶液，保证生长过程中反应原料充足。

4.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，反应腔顶部设有正电极极板，反应腔底部设有负电极极板。

5.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，反应腔底部设置有带支架底座，底座内刻有与衬底尺寸相匹配的凹槽，用来作为支撑衬底晶圆片的反应平台，底座及支架材质均为石英材质。

6.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，反应源溶液为镓盐经过助溶手段形成的镓盐水溶液，经静电雾化装置雾化成微米级的雾滴然后由载气运输至反应腔，废气从反应腔底部排出进入废气处理装置。

7.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，反应源溶液内可以按比例加入掺杂金属或合金源，混合后一起经由静电雾化装置雾化，掺杂金属或合金指镁、铟、铝、锌、铕等金属源。

8.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，载气选择氮气，稀释气体选择为氮气或氧气或两者的混合气体。

9.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，反应产生的废气所含成分均可以完全被废气处理装置处理，废气处理装置包含酸性洗气瓶、碱性洗气瓶、吸附瓶三部分，废气处理装置末端接负压排风设备可以避免废气回流至反应腔。

10.根据权利要求2所述的静电雾化装置，其特征在于，静电雾化装置包括静电喷头、注射泵、静电发生器三个部分，静电喷头实现反应源溶液雾化，注射泵实现反应源溶液供给，静电发生器使静电喷头喷出的雾滴带电。

11.根据权利要求10所述的静电喷头，其特征在于，静电喷头包含进液管道、储液槽、喷嘴、供气管、气罩。

12.根据权利要求10所述的静电发生器，其特征在于，静电发生器电压可调范围为0～3KV，静电发生器电压变化可以改变静电喷雾装置产生的雾滴的荷质比。

13.根据权利要求1～9所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统使用的装置，其特征在于，包括静电雾化装置，载气输运，反应腔，稀释气体输运，静电雾化源，加热装置，加热控制系统，气路，废气处理装置；反应腔与静电雾化装置由气路连接，反应腔与废气处理装置由气路连接，反应源溶液由静电雾化后在进入反应腔之前由载气输运并由稀释气体稀释后进入反应腔，反应后的废气经气路进入废气处理装置处理。