分子束外延生长装置用的基片支架和衬底托盘制造方法及图纸

本实用新型专利技术是针对采用现有基片生长架进行分子束外延生长时衬底在半径方向上受热和源炉束流不均匀的不足提供一种分子束外延生长装置用的基片支架和衬底托盘，衬底托盘的盘本体上设置有主动齿轮和至少一个被动齿轮，主动齿轮带动被动齿轮转动，分子束外延生长装置用的基片支架，包括上述衬底托盘，筒形的内磁转子一及杆形的内磁转子二，衬底托盘位于内磁转子一下方与内磁转子一相对设置，采用本实用新型专利技术的衬底托盘，衬底受热均匀性好，原子束流的分布均匀性好。采用本实用新型专利技术的基片支架，可有效解决MBE设备中真空状态下驱动被动齿轮的动力问题，结构简单，转动平稳。转动平稳。转动平稳。

【技术实现步骤摘要】
分子束外延生长装置用的基片支架和衬底托盘


[0001]本技术涉及分子束外延生产用的设备，特别涉及分子束外延生长装置用的基片支架。

技术介绍

[0002]如图1现有技术的MBE生长设备中，基片支架包括内磁转子一1、衬底托盘3，衬底托盘3通过拉杆2连接在一起，在衬底托盘上设置放置衬底用的通孔21，通孔以衬底托盘的圆心为中心分布有多个，在通孔上同轴设置沉孔13，衬底由沉孔的台阶支撑，在内磁转子一1和衬底托盘3间设置加热盘4，加热盘为加热盘，通过拉杆与连接筒连接呈一体与MBE的架体连接。工作时，衬底放在衬底托盘3的沉孔上，通过内磁转子一1和衬底托盘3之间的加热盘4加热让衬底温度升高并稳定在预设值，为使加热和外延生长均匀，整个样品架旋转，旋转过程由外磁转子带动内磁转子一1转动、内磁转子一1通过拉杆2带动衬底托盘3转动。在MBE生长中温度的均匀性和源炉束流的均匀性决定了生长样品的均匀性，加热不均匀，以及源炉束流不均匀会导致生长的样品不均匀、生长出的膜的均匀性差，质量差。采用现有技术结构的基片支架在上述过程中由于衬底托盘3上的衬底会随着衬底托盘一起转动，外延生长时衬底受热的均匀性及源束流的均匀性以以衬底托盘半径呈中心对称分布，使外延生长均匀性也以半径呈中心对称分布，样品在半径的不同位置均匀性不良，使整体生长均匀性差。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是，针对采用现有基片生长架进行分子束外延生长时衬底在半径方向上受热和源炉束流不均匀的不足提供一种分子束外延生长装置用的基片支架和衬底托盘。
[0004]本技术的目的是通过下述技术方案实现的：
[0005]衬底托盘，在衬底托盘的盘本体上设置有主动齿轮和至少一个被动齿轮，主动齿轮带动被动齿轮转动；
[0006]主动齿轮位于盘本体的中心，主动齿轮的齿轮轴与盘本体的轴线同轴设置，各被动齿轮均与主动齿轮啮合；
[0007]被动齿轮具有齿轮孔一，在盘本体上与齿轮孔一相对的位置设置有通孔一，盘本体的表面上与通孔一同轴设置沉孔，被动齿轮全部或部分位于所述沉孔内，被动齿轮的回转中心线、通孔一的孔中心线及齿轮孔一的孔中心线同轴；
[0008]被动齿轮和主动齿轮的上表面位于同一平面或主动齿轮的上表面低于被动齿轮的上表面。
[0009]分子束外延生长装置用的基片支架，包括上述衬底托盘，筒形的内磁转子一及杆形的内磁转子二，衬底托盘位于内磁转子一下方与内磁转子一相对设置，衬底托盘通过多个拉杆与内磁转子一固定连接，杆形的内磁转子二被套在内磁转子一内与内磁转子一的轴线同向设置，内磁转子二的下端与主动齿轮同轴连接；
[0010]衬底托盘、主动齿轮、内磁转子一和内磁转子二同轴设置；
[0011]拉杆的下端为内弯折的钩形，衬底托盘位于钩上，由钩支撑；
[0012]在衬底托盘与内磁转子一间设置有加热盘，连接筒套设在内磁转子一内，加热盘通过拉杆与连接筒固定连接。
[0013]采用本技术的衬底托盘，在衬底托盘的盘本体上设置有被动齿轮和主动齿轮，主动齿轮带动被动齿轮转动，使由被动齿轮承托的衬底能够转动，因此，衬底各部分可以受热均匀，也可以比较均匀地接受原子束流，衬底托盘也可以通过驱动装置驱动转动，因此，位于衬底托盘上的衬底既可以自转，也可以公转，各衬底的位置可相互转换，每个衬底的位置可以自行转换，在衬底各部位接受的原子的数量比较均匀，因此，衬底受热均匀性好，原子束流的分布均匀性好。
[0014]以低温生长GaSb衬底为例，采用现有技术的衬底托盘生长的GaSb衬底，内外束流比例的均匀性差别达到4%，在GaSb上生长InAsSb时内外圈外延层失配差别有1000ppm左右，采用本技术结构的衬底托盘，基本上消除了内外束流比例均匀性。在GaSb上生长InAsSb时内外圈外延层失配差缩小到200ppm之内。在生长InAsSb数字合金时，现有技术中不同部位厚度均匀性差别为1.6%，本技术的差别为0.3%。
[0015]采用本技术的基片支架，衬底托盘由内磁转子二带动转动，内磁转子二位于连接筒内与连接筒同轴，因此，可有效解决MBE设备中真空状态下驱动被动齿轮的动力问题，结构简单，转动平稳。
附图说明
[0016]图1是现有技术基片支架实施例结构示意图；
[0017]图2为现有技术衬底托盘实施例结构示意图；
[0018]图3是本技术基片支架实施例结构示意图；
[0019]图4为本技术衬底托盘实施例结构示意图；
[0020]图5本技术基片支架实施例结构示意图，在图中示出了外磁转子二及外磁转子一与连接筒的连接位置。
[0021]附图标记说明
[0022]1‑
内磁转子一；2
‑
拉杆；3
‑
衬底托盘；4
‑
加热盘
[0023]5‑
内磁转子二；6
‑
被动齿轮；7
‑
主动齿轮；8
‑
连接筒；9
‑
拉杆；10
‑
钩11
‑
盘本体12
‑
通孔一13
‑
沉孔14
‑
齿轮孔一15
‑
环状轴
[0024]16
‑
齿轮一17
‑
齿轮二18
‑
支撑套
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实例对本技术的方法和系统作进一步说明。
[0026]本技术的基片支架是在现有技术的基片支架上做出的改进。
[0027]如图2
‑
4所示，基片支架包括圆形的衬底托盘3、筒形的内磁转子一1，衬底托盘采用钼块材料，衬底托盘设置在筒形的内磁转子一1的下方，拉杆2的一端连接衬底托盘，另一端连接内磁转子一，衬底托盘通过拉杆2连接在内磁转子一的下方，内磁转子一与衬底托盘间具有一定的距离，内磁转子一和衬底托盘最好同轴设置，拉杆均匀地设置。在衬底托盘的
上方设置加热盘4，加热盘通过拉杆9与位于内磁转子一内的连接筒8连接，加热盘4位于衬底托盘3的上方、内磁转子一1的下方，连接筒8套设在内磁转子一1的环形壁内，二者最好同轴连接。在衬底托盘上设置主动齿轮7和被动齿轮6，主动齿轮驱动被动齿轮转动。
[0028]主动齿轮和被动齿轮的设置方式有多种。比如，可以设置一主动齿轮、一被动齿轮，由主动齿轮与驱动装置连接，被动齿轮与主动齿轮啮合。还可设置两主动齿轮和两个被动齿轮，主动齿轮分别与一被动齿轮啮合。或者更多的主动齿轮与相同数量或不相同数量的被动齿轮，比如三个主动齿轮与四个主动齿轮相配合，三个主动齿轮分别与一被动齿轮啮合，另一被动齿轮和其中一个与主动齿轮啮合的被动齿轮啮合。为减少驱动装置的数量，最好设置一主动齿轮和多个被动齿轮，由主动齿轮同时和多个被动齿轮啮合，或者主动齿轮和部分被动齿轮啮合，而另一部分被动齿轮与和主动齿轮啮合的被动齿轮相啮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.衬底托盘，其特征在于，在所述衬底托盘的盘本体（11）上设置有主动齿轮（7）和至少一个被动齿轮（6），主动齿轮带动被动齿轮转动，所述主动齿轮位于盘本体的中心，主动齿轮的齿轮轴与盘本体的轴线同轴设置，各被动齿轮均与主动齿轮啮合，所述被动齿轮具有齿轮孔一，在盘本体上与齿轮孔一（14）相对的位置设置有通孔一（12），盘本体的表面上与通孔一同轴设置沉孔（13），被动齿轮全部或部分位于所述沉孔内，被动齿轮的回转中心线、通孔一的孔中心线及齿轮孔一的孔中心线同轴，所述被动齿轮和主动齿轮的上表面位于同一平面或主动齿轮的上表面低于被动齿轮的上表面。2.分子束外延生长装置用的基片支架，其特征在于，包括权利要求1所述的衬底托盘，筒形的内磁转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈意桥，颜全，
申请(专利权)人：苏州焜原光电有限公司，
类型：新型
国别省市：