一种磷化铟晶体合成的异形石英管制造技术

技术编号:44213773 阅读:7 留言:0更新日期:2025-02-06 18:45
本技术提供一种磷化铟晶体合成的异形石英管,包括密封连接的第一石英管和第二石英管,其中第一石英管包括由第一隔热部区分的晶体部和红磷部,石英舟置于晶体部内且石英帽密封晶体部远离第一隔热部的开口位置;第二石英管包括由第二隔热部区分的连接部和膜片探针部,膜片探针部包括同第二隔热部相接的膜片部以及同膜片部相接的探针部,石英膜片置于膜片部,至少两石英环间隔设置在探针部,石英探针穿过石英环同石英膜片接触,石英探针用于感受石英膜片的形变。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种磷化铟晶体领域,特别涉及一种磷化铟晶体合成的异形石英管


技术介绍

1、随着时代的进步以及技术的革新,以磷化铟为代表的第二代化合物半导体材料得到蓬勃发展,inp晶体具有饱和电子漂移速度高、抗辐射能力强、导热性好、光电转换效率高等诸多优点,被广泛应用于光通信、高频毫米波器件、光电集成电路和外层空间用太阳能电池等领域。铟的熔点为1070℃,在此温度下,磷化铟材料有很高的离解压,熔点下的离解压为2.75mpa,根据antoine饱和蒸汽压与和温度之间的函数关系公式lgp=a-b/(t+c)计算,在此条件下,磷蒸汽压已超过了10mpa,远大于磷化铟的离解压,所以将磷和铟直接在单晶炉内合成磷化铟单晶是非常困难的,所以一般是将高纯铟和高纯磷通过多晶合成,合成磷化铟晶体后然后再用磷化铟晶体进行磷化铟单晶生长,用高压单晶炉制备磷化铟单晶是最主要的方法,并用掺等电子杂质的方法降低晶体的位错密度。

2、在目前磷化铟晶体合成过程中,主要是采用石英管将原材料红磷与铟装入石英管内,然后对石英管进行真空密封,装入单晶炉内进行高温合成,这种方法在合成过程中对气压的控制要求特别高,而且裂管率也非常高,裂管后造成红磷在炉内燃烧,对设备造成不可修复的破坏,且由于对气压的控制非常难,导致合成的成品率非常不稳定。


技术实现思路

1、本技术旨在提供一种磷化铟晶体合成的异形石英管,通过异形石英管内的石英探针实现精确反馈管内压力变化的效果,避免了异形石英管在磷化铟晶体合成过程中的裂管,通过第一石英管和第二石英管的设置提高了磷化铟晶体的合成成品率,且第二石英管的材料可重复利用,节省了成本。

2、为实现以上目的,本方案提供了一种磷化铟晶体合成的异形石英管,包括:密封连接的第一石英管和第二石英管,其中第一石英管包括由第一隔热部区分的晶体部和红磷部,石英舟置于晶体部内且石英帽密封晶体部远离第一隔热部的开口位置;第二石英管包括由第二隔热部区分的连接部和膜片探针部,膜片探针部包括同第二隔热部相接的膜片部以及同膜片部相接的探针部,石英膜片置于膜片部,至少两石英环间隔设置在探针部,石英探针穿过石英环同石英膜片接触,石英探针用于感受石英膜片的形变。

3、相较于现有技术,本方案具有以下特点和有益效果:

4、1.设计了由密封连接的第一石英管和第二石英管组成的异形石英管,将原材料放入第一石英管和第二石英管内,并利用异形石英管内的石英探针进行压力的检测,从而使操作人员能方便地根据检测的压力数值调整多晶炉内的压力,避免石英管发生破裂,从而提高结晶的成品率;

5、2.通过第一隔热部和第一保温层的配合进行热量阻隔,使得晶体部的热量较少地传递到红磷部,再通过第二隔热部和第二保温层的配合进行热量阻隔,使得红磷部的热量较少地传递给第二石英管,促使第二石英管内的石英膜片始终处于低温状态,使其避免因高温烘烤而影响对压力变化的反馈异形石英管的设计也可避免了高温烘烤过程中对压力变化的反馈的影响。

6、3.可以使石英膜片重复使用,延长使用寿命,完成一次使用后,将整个第二石英管切割下来即可重复使用。

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【技术保护点】

1.一种磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,第一石英管中的第一隔热部的直径小于晶体部和红磷部的直径,且晶体部靠近第二隔热部的位置的直径朝向第一隔热部的位置逐渐变小,红磷部靠近第二隔热部的位置的直径远离第一隔热部的位置逐渐变大。

3.根据权利要求1所述的磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,石英舟为由舟底和置于舟底两侧的舟墙组成,且舟底和舟墙形成一个容纳铟条的舟腔。

4.根据权利要求1所述的磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,第二隔热部的直径小于连接部和膜片探测部的直径,连接部靠近第二隔热部的位置的直径朝向第二隔热部的方向逐渐变小,第二隔热部靠近膜片探测部的位置的直径朝向膜片探测部的方向逐渐变小。

5.根据权利要求1所述的磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,膜片探测部包括依次导通的膜片部和探针部,其中膜片部靠近探针部的位置的直径逐渐变小。

6.根据权利要求1所述的磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,石英膜片横置铺设在膜片部内。

7.根据权利要求1所述的磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,石英膜片设计为薄厚均匀的平板状。

8.根据权利要求1所述的磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,第一隔热部的外侧套设第一保温层,第二隔热部的外侧套设第二保温层。

9.根据权利要求8所述的磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,第一保温层和第二保温层的材质选择为保温棉。

10.根据权利要求1所述的磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,当第一石英管内装置红磷和铟条后再将石英帽放入晶体部远离第一隔热部的开口位置并熔接。

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【技术特征摘要】

1.一种磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,第一石英管中的第一隔热部的直径小于晶体部和红磷部的直径,且晶体部靠近第二隔热部的位置的直径朝向第一隔热部的位置逐渐变小,红磷部靠近第二隔热部的位置的直径远离第一隔热部的位置逐渐变大。

3.根据权利要求1所述的磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,石英舟为由舟底和置于舟底两侧的舟墙组成,且舟底和舟墙形成一个容纳铟条的舟腔。

4.根据权利要求1所述的磷化铟晶体合成的异形石英管,其特征在于,第二隔热部的直径小于连接部和膜片探测部的直径,连接部靠近第二隔热部的位置的直径朝向第二隔热部的方向逐渐变小,第二隔热部靠近膜片探测部的位置的直径朝向膜片探测部的方向逐渐变小。

5.根据权利要求1所述的磷...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡昌勇邵广育卜英瀚
申请(专利权)人:浙江康鹏半导体有限公司
类型:新型
国别省市:

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