[发明专利]一种镓源自动补给及回收装置

摘要

本发明公开了一种镓源自动补给及回收装置，设计了一种含镓舟、连通器、控制阀、附加镓舟、加热器、液位控制器、控制系统及发动机的镓源自动补给及回收装置。利用连通器的工作原理，设计控制镓源的自动补给及回收，解决HVPE技术生长氮化物半导体材料过程中，因金属镓源不断地被消耗，镓源液面不断降低，而导致在相同工艺条件下，生成的氯化镓浓度减少，严重影响氮化物材料的生长系统中源材料供给的均匀稳定性，使HVPE外延生长中出现晶体生长速率下降、晶体膜厚的工艺重复性较差，以及HVPE机台维护时残留在镓舟内剩余镓源的回收重复利用等问题。本发明装置结构合理紧凑、操作简便，能更好地保证镓源的及时补给，提高HVPE反应系统的稳定性及可靠性，增加HVPE设备的使用寿命，同时还可以利用连通器回收未用完的金属镓源，提高镓源的利用率，极具实用价值。

主权项

1.一种镓源自动补给及回收装置，包括镓舟、连通器、控制阀、附加镓舟、加热器、液位控制器、控制系统及发动机；其特征在于，所述镓舟安装在反应腔体内，主要用于存放金属镓源，而且镓舟内设定的镓源液面高度始终处于待生长氮化镓厚膜所需的最佳镓源液面高度范围内，从而保证氮化物的最佳生长速率及晶体质量；所述连通器管道两端分别与镓舟底端和附加镓舟的顶端连通， 而且连通器管路的最高点高度高于镓舟内设定的镓液面高度并具有一定的高度差，所述高度差根据所述镓舟内压力与附加镓舟内压力差设定，当镓舟内的镓液位低于设定的镓源液面高度时，系统发出信号并自动补充镓源进镓舟内；附加镓舟主要用于存放金属镓源，其分别与发动机、液位控制器、控制系统及加热器相连接；所述加热器主要用于加热附加镓舟里的金属镓源，所述液位控制器安装在附加镓舟内并与控制系统连接，所述液位控制器用于监测所述附加镓舟内的镓源的液面高度，若附加镓舟内镓源的液面高度低于预设警告高度时，则液位控制器向所述控制系统发送警告信号，控制系统接收到警告信号后进行自动关闭发动机，并同时发出警告信号提示及时补充镓源进附加镓舟内；所述发动机的一端从附加镓舟的一侧面伸入其底部，另一端与通过发动机的注液口与镓舟连通，以此组成镓源供应系统。