[实用新型]一种四坩埚蒸发源

说明书

本实用新型公开了一种四坩埚蒸发源，包括：法兰组件、水冷组件、坩埚组件以及快门组件，法兰组件包括：真空法兰和电极法兰，水冷组件和快门组件均贯穿所述真空法兰设置，坩埚组件固定安装在水冷组件顶部；坩埚组件包括：坩埚隔板、四个坩埚台、四个坩埚台帽、四个坩埚、坩埚罩以及四个加热单元；坩埚台的外圆周加工有一环形真空空腔；每个加热单元设置在对应坩埚台的侧壁内部；坩埚隔板与所述坩埚罩围成四个独立空间，每个独立空间中容置一个坩埚台；本实用新型隔热效果好，便于控制温度，提高加热效率，在双坩埚蒸发源的基础上，增加两个蒸发源，从而提高分子束外延设备的容量和使用效率、节省成本。

技术领域

本实用新型属于分子束外延制膜技术领域，具体涉及一种四坩埚蒸发源。

背景技术

分子束外延(MBE)是一种真空镀膜方法，具体为在超高真空环境下，通过加热固体材料源(即靶材)使其升华，再经小孔准直打在单晶基底上，最终沉淀形成高质量单晶薄膜，这一方法被广泛用于制造半导体器件，并且被认为是纳米技术发展的基本工具之一。

在现有分子束外延设备中，蒸发不同材料的蒸发源通过CF(Conflat Flang)法兰连接在设备上，设备内部为超高真空环境。分子束外延生长过程需要在高真空乃至超高真空中进行，而设备维持真空的成本高昂，所以在设备法兰口有限的情况下尽可能安装更多的材料源能提高设备使用效率，而大多数蒸发源只能配置一种材料，少数能够配置两种材料，能够配置两种材料的为双坩埚蒸发源。

对固体材料源的加热方式有不同的种类，主要有电阻式加热和电子束加热两种，电阻式加热能够达到的温度有限，对熔点高于1000℃的难熔金属无能为力；电子束加热指使用电子束直接加热蒸发材料，这种方式可适用于高熔点材料，加热效率高；双坩埚蒸发源能够同时设置电阻式加热和电子束加热两种加热方式，人们会根据所使用材料的不同选取不同的加热方式。

但是，现有的双坩埚蒸发源的加热单元安装在坩埚台的外部，与坩埚台分离，通过整体加热将热量传导到坩埚中蒸发材料，并且加热单元与坩埚隔板相连接，在同时使用电阻式加热和电子束加热两种加热形式时，会导致整个坩埚罩内部的环境的温度都很高，出现隔热效果不好，不同坩埚之间的温度相互影响，对温度的控制复杂的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种四坩埚蒸发源，解决了双坩埚蒸发源隔热效果不好和不同坩埚之间的温度相互影响的技术问题，便于控制温度，提高单个坩埚的加热效率，并且在双坩埚蒸发源的基础上，增加两个蒸发源，从而提高分子束外延设备的容量和使用效率，节省成本。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种四坩埚蒸发源，包括：法兰组件、水冷组件、坩埚组件以及快门组件；

所述法兰组件包括：真空法兰和连接在真空法兰上的两个电极法兰；

所述真空法兰连接于分子束外延设备上，所述水冷组件和快门组件均贯穿所述真空法兰设置，所述坩埚组件固定安装在水冷组件顶部；水冷组件用于对坩埚组件进行冷却，快门组件用于控制坩埚组件产生的蒸汽排出；

所述坩埚组件包括：坩埚隔板、四个坩埚台、四个坩埚台帽、四个坩埚、坩埚罩以及四个加热单元；

所述坩埚罩罩置在坩埚隔板上，坩埚隔板将坩埚罩的内腔分隔为四个独立空间，在每个独立空间中容置有一个坩埚台，每个坩埚台的底部与坩埚隔板固定连接，每个坩埚台内部安装有一个坩埚，坩埚内装有待蒸发的固体材料源，每个坩埚台的顶部安装有一个坩埚台帽；

所述坩埚台的侧壁为双层结构，双层结构中间有一环形真空空腔；

所述加热单元设置在坩埚台的侧壁内部。