[实用新型]一种适用于制备高In组分InGaN材料的反应装置

权利要求书

1.一种适用于制备高In组分InGaN材料的反应装置，其特征在于：包括反应腔体、气体离化器、束源炉、样品台装置、真空系统和加热装置，其中：

在反应腔体内的顶部设有样品台装置，样品台装置包括样品台旋转装置和载片架，载片架用以盛放衬底，样品台旋转装置带动载片架进行旋转；

在反应腔体内设有加热装置，加热装置包括加热衬底的衬底加热装置和烘烤腔体的腔体加热装置；若干个衬底加热装置设置在反应腔体内的反应腔体底板上，衬底加热装置为聚光型辐射加热装置，包括加热光源、反光杯和加热器载板，加热器载板的底端固定在反应腔体内的反应腔体底板上，反光杯固定在加热器载板上，呈立置状态，反光杯与加热器载板共同围成一个向上开口且只有顶端可供光线出射的半封闭空间；加热光源设置在反光杯与加热器载板共同围成的半封闭空间内；反光杯为双层结构，反光杯的内表面和外表面之间设有中空的夹层，冷却管道从加热器载板引入至反光杯中，并缠在反光杯内、外表面的夹层之中，通过在冷却管道中通入不同的冷却介质来控制反光杯和加热器载板的温度，避免反光杯和加热器载板对周侧元器件的加热；通过控制冷却管道内的冷却介质和流速能将加热器载板和反光杯的温度控制在0~100℃之间；在反应腔体底板的中间上方设有腔体加热装置，且位于气体离化器、束源炉、衬底加热装置的中间，腔体加热装置采用热辐射法对整个反应腔体进行加热；

对反应腔体抽真空的真空系统包括机械泵、分子泵和低温泵三组泵，其中：分子泵设在反应腔体外，且分子泵的输入端设在反应腔体的中部左侧壁上，以连通反应腔体，机械泵作为分子泵的前级泵，机械泵的输入端接分子泵的输出端；低温泵设在反应腔体外，且低温泵的输入端设在反应腔体外的顶部，与反应腔体连通；真空系统配合腔体加热装置的腔体烘烤作用，能实现较高的本底真空；

若干个束源炉和若干个气体离化器竖直地放置在反应腔体底板上，且气体离化器、束源炉和衬底加热装置均位于载片架旋转形成的圆弧线的正下方。

2.根据权利要求1所述的适用于制备高In组分InGaN材料的反应装置，其特征在于：载片架能盛放衬底的数量为1~7个，载片架的数量为1~9个，载片架的放置位置均位于一同心圆的圆弧线上，且旋转时也沿着这一圆弧线进行公转。

3.根据权利要求1所述的适用于制备高In组分InGaN材料的反应装置，其特征在于：气体离化器数量为1~4个，用于提供生长所需的阴离子。

4.根据权利要求1所述的适用于制备高In组分InGaN材料的反应装置，其特征在于：束源炉数量为1~6个，用于提供生长所需的阳离子。

5.根据权利要求1所述的适用于制备高In组分InGaN材料的反应装置，其特征在于：衬底加热装置的数量为3~12个，衬底加热装置均匀地设在反应腔体底板上，且在每个衬底加热装置的左右两侧分别放置气体离化器或束源炉。

6.根据权利要求1所述的适用于制备高In组分InGaN材料的反应装置，其特征在于：反光杯的内表面为抛物线形。

7.根据权利要求1所述的适用于制备高In组分InGaN材料的反应装置，其特征在于：加热光源位于反光杯内表面的抛物线形焦点处。

8.根据权利要求6所述的适用于制备高In组分InGaN材料的反应装置，其特征在于：加热光源为红外线石英辐射灯或卤素灯。