【技术实现步骤摘要】
本技术总的来说涉及分子束外延。具体而言，本技术涉及一种热裂解蒸发源及分子束外延设备。
技术介绍
1、分子束外延(mbe)可以用于砷化镓、硒、硫化合物等半导体材料的生长，在半导体制造和科研领域被广泛应用。
2、传统上通常使用热蒸发源来进行分子束外延生长，其中将固体材料放入坩埚中，并且通过热辐射的方式加热坩埚。随着温度升高，材料的饱和蒸气压也会随之升高(材料的饱和蒸气压是指单位时间生长出来的分子束流，与材料的生长速率对应)，因此将材料加热到合适的温度即可获得需要的生长速率。
3、上述生长方法的操作十分简单，但存在得到的分子束流的反应活性不足的问题。以砷(as)材料为例，通过加热砷得到的是as4分子(也就是说一个分子中包括4个as原子)，而as4分子的反应活性相对较低。因此需要使用热裂解的方式，将as4分子热裂解为活性更高的as2分子，其中是as4分子束通过高温区域(不同的材料高温区域的温度也不同，对于砷热裂解温度为1100℃左右)，当as4分子与高温区域的表面碰撞后会热裂解成活性更高的as2分子，进而获得as2分子束流。也就是说，为了通过固体as得到as2分子束流需要经过两步加热，其中第一步将固体as加热得到as4分子束流，第二步将as4分子束流热裂解得到as2分子束流。其它材料的分子束外延的过程中与砷类似，只是热裂解温度不同。
4、在分子束外延生长过程中，为了对第一步加热中的分子束流的大小进行控制，通常需要对加热温度进行精密调控。例如中国专利技术专利“cn115807261a”公开了一种动态控制
5、然而，现有技术中由于在更改加热功率以后需要一定的稳定时间才能重新达到平衡态，存在响应速度慢的问题。因此，需要提出一种响应迅速，能够快速调节分子束流大小的热裂解蒸发源。
技术实现思路
1、为至少部分解决现有技术中的上述问题，本技术提出一种热裂解蒸发源，包括：
2、第一加热部，其被配置为加热固体材料以生成分子束流；
3、第二加热部，其与所述第一加热部连接，其中分子束流从第一加热部进入第二加热部，所述第二加热部被配置为加热分子束流以使分子束流热裂解；以及
4、阀门，其布置在所述第一加热部与所述第二加热部之间，所述阀门被配置为调节其开口大小以调节分子束流的流量。
5、在本技术一个实施例中规定，所述热裂解蒸发源还包括水冷罩，其布置在所述第一加热部的外部，其中所述水冷罩包括：
6、中空腔体，其被配置为容纳所述第一加热部；以及
7、进水口以及出水口，其中冷却水自所述进水口流入并且自所述出水口流出。
8、在本技术一个实施例中规定，所述第一加热部包括：
9、加热坩埚，其被配置为容纳固体材料；
10、第一热屏蔽层，其布置在所述加热坩埚的外部；以及
11、第一加热丝，其布置在所述加热坩埚的外壁与所述第一热屏蔽层之间，其中所述第一加热丝被配置为对加热坩埚内的固体材料进行加热以生成分子束流。
12、在本技术一个实施例中规定，所述第二加热部包括：
13、裂解坩埚，其被配置为容纳分子束流；
14、第二热屏蔽层，其布置在所述裂解坩埚的外部；以及
15、第二加热丝，其布置在所述裂解坩埚与所述第二热屏蔽层之间，其中所述第二加热丝被配置为加热分子束流以使分子束流热裂解。
16、在本技术一个实施例中规定，所述热裂解蒸发源还包括：
17、第一加热电极，其与所述第一加热丝连接；和/或
18、第二加热电极，其与所述第二加热丝连接。
19、在本技术一个实施例中规定，所述热裂解蒸发源还包括：
20、阀门控制装置，其与所述阀门连接，所述阀门控制装置被配置为控制所述阀门的开口大小。
21、在本技术一个实施例中规定，所述阀门包括：
22、凹坑；以及
23、阀门连接杆，其顶部设有连接部件，所述阀门连接杆与所述阀门控制装置连接，其中所述阀门控制装置被配置为控制所述阀门连接杆移动以调节所述连接部件与所述凹坑之间的距离，进而调节阀门的开口大小。
24、在本技术一个实施例中规定，所述凹坑的形状与所述连接部件的形状相配合。
25、在本技术一个实施例中规定，所述热裂解蒸发源还包括：
26、导流管，其将所述阀门与所述第二加热部连接，其中分子束流通过所述阀门后流经所述导流管进入所述第二加热部。
27、本技术还提出一种分子束外延设备，其具有所述热裂解蒸发源。
28、本技术至少具有如下有益效果：本技术提出一种热裂解蒸发源及分子束外延设备，其中在所述第一加热部与所述第二加热部之间设置阀门，通过调节阀门的开口大小能够方便快捷地调节分子束流的流量，具有响应迅速、操作方便的优点。
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1.一种热裂解蒸发源，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的热裂解蒸发源，其特征在于，还包括水冷罩，其布置在所述第一加热部的外部，其中所述水冷罩包括：
3.根据权利要求1所述的热裂解蒸发源，其特征在于，所述第一加热部包括：
4.根据权利要求3所述的热裂解蒸发源，其特征在于，所述第二加热部包括：
5.根据权利要求4所述的热裂解蒸发源，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求4所述的热裂解蒸发源，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求6所述的热裂解蒸发源，其特征在于，所述阀门包括：
8.根据权利要求7所述热裂解蒸发源，其特征在于，所述凹坑的形状与所述连接部件的形状相配合。
9.根据权利要求1所述的热裂解蒸发源，其特征在于，还包括：
10.一种分子束外延设备，其特征在于，具有权利要求1-9的其中之一所述的热裂解蒸发源。
【技术特征摘要】
1.一种热裂解蒸发源，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的热裂解蒸发源，其特征在于，还包括水冷罩，其布置在所述第一加热部的外部，其中所述水冷罩包括：
3.根据权利要求1所述的热裂解蒸发源，其特征在于，所述第一加热部包括：
4.根据权利要求3所述的热裂解蒸发源，其特征在于，所述第二加热部包括：
5.根据权利要求4所述的热裂解蒸发源，其特征在于，还包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：艾金虎，
申请(专利权)人：埃频上海仪器科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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