一种测量化学气相沉积炉的原料蒸发量的方法技术

本发明专利技术提供了一种测量化学气相沉积炉内原料蒸发量的方法，本发明专利技术提供的方法采用测量组件对化学气相沉积炉的原料蒸发量进行测定，通过测定固体原料变为液体时的位移，以及液体蒸发过程中的位移，得到原料的蒸发量。本发明专利技术提供的方法采用的测量组件，其浮球组件设置在固体原料的顶部，能够实时反映原料的液面的变换；测量组件中的位移传感器组件探出化学气相沉积炉，从而能够实现对大设备、高炉膛的化学气相沉积炉的使用要求。而且得到的检测结果更加准确，能够实时反映原料的变换，从而精确的控制反应过程中原料的比例，提高产品的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学气相沉积
，尤其涉及。
技术介绍
化学气相沉积(Chemical vapor deposition,简称CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。现代科学和技术需要使用大量功能各异的无机新材料，这些功能材料必须是高纯的，或者是在高纯材料中有意地掺入某种杂质形成的掺杂材料。化学气相淀积是近几十年发展起来的制备无机材料的新技术。化学气相淀积法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、淀积各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料。目前利用化学气相沉积法来制备产品的过程中，一般参与化学气相沉积的一种原料可能为固体，其余原料为气体，气体可以采用流量计准确测量气体的实时流量，但是固体很难实时测量其反应的量，尤 其是在大型的化学气相沉积炉。化学气相沉积炉是一个密闭的空间，且温度比较高，很难实时监测里面固体的反应情况。现有技术高的工艺不能实时监测固体原料的反应量，也就不能够调整反应过程中各个原料的比例，会影响得到的沉积产品的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，本专利技术提供的测量组件可实施监测原料的蒸发量，且得到的原料蒸发量的结果具有较高的精确度。本专利技术提供了，包括以下步骤:将测量组件中的浮球组件置于化学气相沉积炉内的固体原料顶部；将所述固体原料熔化为液体，所述测量组件测得第一位移；将所述液体加热，所述液体陆续变为蒸汽，测量组件测得第二位移；根据所述第一位移、第二位移与测定第一位移和第二位移的时间差，得到单位时间内的原料蒸发量；所述测量组件包括依次连接的浮球组件、与所述浮球组件相接的第一连杆、与所述第一连杆相接的连接头、与所述连接头相接的第二连杆和与所述第二连杆相接的位移传感器组件。优选的，所述根据所述第一位移、第二位移与测定第一位移和第二位移的时间差，得到单位时间内的原料蒸发量具体为:根据所述第一位移、第二位移和盛放所述液体的器具的横截面积，得到变为蒸汽的液体的体积；根据测定的第一位移和第二位移的时间差以及所述变为蒸汽的液体的体积，得到单位时间内原料蒸发量。优选的，所述第一连杆的材质为石墨或不锈钢。优选的,所述第一连杆的材质为C/C复合材料。优选的，所述第二连杆的材质为石英、石墨或不锈钢。优选的，所述测量组件还包括设置在第二连杆和位移传感器组件之间的过渡连杆；所述过渡连杆的材质为不锈钢。优选的，所述浮球组件为中空圆柱体或中空球体。优选的，所述浮球组件的材质为石墨、C/C复合材料或石英。优选的，所述连接独立地为可拆卸连接。优选的，所述可拆卸连接为螺纹连接或套管连接。本专利技术提供了，包括以下步骤:将测量组件中的浮球组件置于化学气相沉积炉内的固体原料顶部；将所述固体原料熔化为液体，所述测量组件测得第一位移；将所述液体加热，所述液体陆续变为蒸汽，测量组件测得第二位移；根据所述第一位移、第二位移与测定第一位移和第二位移的时间差，得到单位时间内的原料蒸发量；所 述测量组件包括依次连接的浮球组件、与所述浮球组件相接的第一连杆、与所述第一连杆相接的连接头、与所述连接头相接的第二连杆和与所述第二连杆相接的位移传感器组件。本专利技术将所述测量组件中的浮球组件置于化学气相沉积炉内的固体原料顶部，此时位移传感器组件会显示化学气相沉积炉内原料的初始高度；随着温度的升高，化学气相沉积炉内的固体原料变成液态时，位移传感器组件的示数会发生变化；当温度继续升高或者根据生产工艺参数，随着化学气相沉积的进行，原料消耗，坩埚内液态原料的高度会发生变化，该变化会通过位移传感器显示测量出来，因此本专利技术提供测量组件能够实时监测化学气相沉积炉内原料的消耗。而且，本专利技术提供的测量组件得到的测试结果能够准确的反应炉内原料的位移变化，从而能够得到更加准确地原料变换量，从而能够更加准确地控制化学沉积过程中各个原料的比例，提高了得到的产品的性能。【附图说明】图1为本专利技术实施例采用的测量组件的结构示意图。【具体实施方式】本专利技术提供了，包括以下步骤:将测量组件中的浮球组件置于化学气相沉积炉内的固体原料顶部；将所述固体原料熔化为液体，所述测量组件测得第一位移；将所述液体加热，所述液体陆续变为蒸汽，测量组件测得第二位移；根据所述第一位移、第二位移与测定第一位移和第二位移的时间差，得到单位时间内的原料蒸发量；所述测量组件，包括依次连接的浮球组件、与所述浮球组件相接的第一连杆、与所述第一连杆相接的连接头、与所述连接头相接的第二连杆和与所述第二连杆相接的位移传感器组件。本专利技术提供的方法采用测量组件对化学气相沉积炉的原料蒸发量进行测定，通过测定固体原料变为液体时的位移，以及液体蒸发过程中的位移，得到原料的蒸发量。本专利技术提供的方法采用的测量组件，其浮球组件设置在固体原料的顶部，能够实时反映原料的液面的变换；测量组件中的位移传感器组件探出化学气相沉积炉，从而能够实现对大设备、高炉膛的化学气相沉积炉的使用要求。而且得到的检测结果更加准确，能够实时反映原料的变换，从而精确的控制反应过程中原料的比例，提高产品的性能。在 本专利技术中，所述测量组件包括依次连接的浮球组件、与所述浮球组件相接的第一连杆、与所述第一连杆相接的连接头、与所述连接头相接的第二连杆和与所述第二连杆相接的位移传感器组件。参见图1，图1为本专利技术实施例采用的测量组件的结构示意图，其中I为过渡连杆。2为第二连杆，3为连接头，4为第一连杆，5为浮球组件，6为位移传感器组件。在本专利技术中，所述测量组件中浮球组件与化学气相沉积炉内的固体原料顶部接触，随着温度的升高，固体原料变为液态，位移传感器组件测试到的高度的变化；随着温度的继续升高，液态的原料被消耗，位移传感器组件测试到的高度又会发生变化，从而能够实时监测炉内原料的消耗量，从而更加准确地控制化学沉积过程中各个原料的比例，提高最终广品的性能。本专利技术提供的测量组件包括浮球组件1，所述浮球组件I与炉内固体原料直接接触。在本专利技术中，所述浮球组件5的密度小于熔融状态的原料，使得浮球组件5漂浮在液体的表面上。具体的，在本专利技术的实施例中，所述浮球组件5的材质优选为石墨、C/C复合材料或适应材料，更优选为石墨。在本专利技术中，石墨的性能较稳定，一般不与其他物质反应，不会影响化学气相沉积终产品的品质。本专利技术对所述浮球组件5的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的浮球组件5即可，如可以为浮球或浮筒。本专利技术为了提高浮球组件5的浮力，优选的，所述浮球组件5为中空的；本专利技术对所述浮球组件5的形状也没有特殊的限制，如可以为中空圆柱体，也可以为中空球体。本专利技术对所述浮球组件的直径没有特殊的要求，本领域技术人员可根据原料的密度、液体原料的体积计算得出满足上述要求的体积的浮球组件。在本专利技术中，所述测量组件包括第一连杆4，所述第一连杆4与所述浮球组件5相连，所述浮球组件5的一端与炉内固体原料顶部相接触，另一端与第一连杆4相连。在本专利技术中，所述第一连杆4具有缓冲和连接的作用，且第一连杆的材质满足高温下不与原料反应、强度高、高温下部发生变形的要求。本专利技术对所述第一连杆4的长度和直径没有特殊的限制，本领域技术人员可根据化学气相沉积炉的高度以及测量组件的长短来设置合适长度和直径的第一连杆4。在本专利技术中，所述第一连杆4的材质可以为石墨或不本文档来自技高网...

【技术保护点】
测量化学气相沉积炉的原料蒸发量的方法，包括以下步骤：将测量组件中的浮球组件置于化学气相沉积炉内的固体原料顶部；将所述固体原料熔化为液体，所述测量组件测得第一位移；将所述液体陆续变为蒸汽，测量组件测得第二位移；根据所述第一位移、第二位移与测定第一位移和第二位移的时间差，得到单位时间内的原料蒸发量；所述测量组件包括依次连接的浮球组件、与所述浮球组件相接的第一连杆、与所述第一连杆相接的连接头、与所述连接头相接的第二连杆和与所述第二连杆相接的位移传感器组件。

【技术特征摘要】
1.测量化学气相沉积炉的原料蒸发量的方法，包括以下步骤: 将测量组件中的浮球组件置于化学气相沉积炉内的固体原料顶部； 将所述固体原料熔化为液体，所述测量组件测得第一位移； 将所述液体陆续变为蒸汽，测量组件测得第二位移； 根据所述第一位移、第二位移与测定第一位移和第二位移的时间差，得到单位时间内的原料蒸发量； 所述测量组件包括依次连接的浮球组件、与所述浮球组件相接的第一连杆、与所述第一连杆相接的连接头、与所述连接头相接的第二连杆和与所述第二连杆相接的位移传感器组件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位移、第二位移与测定第一位移和第二位移的时间差，得到单位时间内的原料蒸发量具体为: 根据所述第一位移、第二位移和盛放所述液体的器具的横截面积，得到变为蒸汽的液体的体积； 根据测定的第一位移和第二位移的时间差以及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱刘，朱巨才，于金凤，李钦，吴伟平，陈松，
申请(专利权)人：清远先导材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44