一种适用于原位分析的微型CVD炉制造技术

技术编号:44534322 阅读:4 留言:0更新日期:2025-03-11 14:03
本发明专利技术提供一种适用于原位分析的微型CVD炉,包括:法兰支架一、法兰支架二、加热炉组件、光学显微镜、调节组件以及电路控制组件,与现有技术相比,本发明专利技术的有益效果如下:通过在加热炉组件中安装加热件一、加热件二,加热件一、加热件二均为是以氮化硅陶瓷为基体,以钨丝为发热源,能快速升温到1100℃,具有瞬间高温、速度快、效率高、寿命长特点,保证加热件一、加热件二的正常工作和提升其使用寿命,降低维护和更换的频率,调节组件的设置,能够达到精确调节加热件一与加热件二之间的间距的目的,实现加热件一、加热件二之间的间隙可以进行调整,加热件一、加热件二之间距离通过调节组件的调整可以生成不同厚度的新材料,便于进行研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料制备,特别涉及一种适用于原位分析的微型cvd炉。


技术介绍

1、目前,化学气相沉积(cvd)作为传统制备薄膜技术的一种,指化学气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层或纳米材料的方法,是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术,包括大范围的绝缘材料,大多数金属材料和金属合金材料,近几十年来,随着科学技术的进步,化学气相沉积发展有常压化学气相沉积、等离子体辅助化学沉积、激光辅助化学沉积、金属有机化合物沉积等,cvd技术在保护膜层、微电子技术、太阳能利用、光纤通信、超导技术、制备新材料等许多方面都得到广泛的应用,随着其应用范围日益扩大,作用和经济效益的不断提高,化学气相沉积已经成为一种极其重要的材料现代成型技术。

2、在cvd过程中,电加热片需要承受高温环境并保持稳定性能,然而,高温环境可能会对电加热片的材料和结构产生损坏或退化,从而影响其正常工作和使用寿命,需要定期的维护和更换,这会增加设备后续维护的成本,因此,我们希望研发一种新型结构的微型cvd炉,以解决上述的技术问题


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本专利技术目的是提供一种适用于原位分析的微型cvd炉,解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、本专利技术通过以下的技术方案实现:一种适用于原位分析的微型cvd炉,包括:法兰支架一、法兰支架二、加热炉组件、光学显微镜、调节组件以及电路控制组件,所述法兰支架一与加热炉组件右端固定有,所述加热炉组件左端与法兰支架二上端固定连接;

3、所述加热炉组件置于光学显微镜下侧,所述光学显微镜通过加热线、热电偶线与电路控制组件连接,所述法兰支架二下侧安装有调节组件,在实际使用中,光学显微镜是一个正置的反射和透射金相显微镜系统,带有usb数字图像相机,并配有五倍物镜转盘,通过石英腔体上面的光学观察窗口,可以原位观察里面晶片表面二维薄膜生长。

4、作为一优选的实施方式,所述法兰支架一的规格与法兰支架二的规格相同,所述法兰支架二包括伸缩杆、固定套以及固定头,所述伸缩杆上端焊接有固定套,所述固定套通过固定头与加热炉组件的一端固定连接。

5、作为一优选的实施方式,所述加热炉组件包括密封法兰、加热件一、加热件二以及石英腔体,所述石英腔体左端、右端分别通过一个固定头密封安装有一个密封法兰,每一个所述密封法兰上均焊接有四个陶封电极,每一个所述密封法兰上均安装有热电偶,每一个所述密封法兰上均安装有一个φ6.35mm的卡套接头;

6、所述石英腔体左侧内部滑动安装有加热件一,所述加热件一左侧固定有柱块,所述柱块下侧嵌入安装有磁块三,所述磁块三为一种弧板形结构,在实际使用中,两个卡套接头一个作为进气接头,另一个作为排气接头,与外部的供气设备连接。

7、作为一优选的实施方式,所述石英腔体右侧内部固定有加热件二,所述加热件一的规格与加热件二的规格相同,所述加热件二左端上侧放置有晶片,所述加热件一、加热件二均为一种陶瓷电加热片,所述石英腔体上侧设置有光学观察窗口,所述晶片位于光学观察窗口正下方,所述光学观察窗口位于光学显微镜的物镜正下方;

8、所述石英腔体上端左侧滑动安装有遮挡件,所述遮挡件包括磁块一、磁块二以及遮挡板,所述磁块一与遮挡板左端上侧固定连接,所述磁块二与磁块一磁力连接,所述磁块二置于石英腔体外壁,所述磁块一置于石英腔体内壁,所述遮挡板整体呈弧形结构,所述遮挡板水平截面呈z形结构,在实际使用中,加热件一、加热件二均为是以氮化硅陶瓷为基体,以钨丝为发热源,钨丝埋在氮化硅基体中,通过热压烧结工艺形成一体再经过磨削加工焊接导线制作而成的加热片,能快速升温到1100℃,具有瞬间高温、速度快、效率高、寿命长等特点,且加热件一、加热件二之间的间隙可以进行调整,加热温度由电路控制组件控制,电路控制组件带可编程的双温度控制单元,用于独立控制两个加热件一、加热件二,同时具有过热和热电偶损坏保护功能。

9、作为一优选的实施方式,所述调节组件包括安装座、竖杆、滑杆以及吸附件,所述安装座通过螺栓固定在伸缩杆下端上侧,所述安装座上端右侧一体设置有竖杆,所述竖杆顶端右侧焊接有滑杆,所述竖杆右边上侧焊接有限位杆,所述限位杆置于滑杆正下方,所述限位杆的长度大于滑杆的长度,所述限位杆右端下侧与竖杆下端右侧之间倾斜焊接有加强杆;

10、所述滑杆前侧、后侧分别向内开设有一个条形的导向滑槽,每一个所述导向滑槽右端均向右贯穿滑杆的右端,所述滑杆内部开设有滑动腔,所述滑动腔上端向上贯穿形成条形贯穿槽,所述条形贯穿槽右端向右贯穿滑杆右端,所述滑动腔的横截面呈正六边形结构,所述滑杆上侧滑动安装有吸附件。

11、作为一优选的实施方式,所述吸附件包括滑套一、滑套二、滑条、磁块四,所述滑套一滑动套装在限位杆外壁,所述滑套一上端通过连杆一与滑套二下端固定连接,所述滑套二上端通过连杆二与磁块四下端固定连接,所述磁块四上侧粘接有海绵片,所述海绵片的厚度小于1mm,所述磁块四与磁块三磁力相互吸引,所述磁块四置于石英腔体下侧外壁,所述磁块三置于石英腔体内部。

12、作为一优选的实施方式,所述滑套二前侧内壁、后侧内壁分别设置有一个滑条,每一个所述滑条均滑动安装在一个导向滑槽内,所述滑套二内部设置有导向柱,所述导向柱包括棱柱、连接板,所述棱柱上端设置有连接板,所述连接板上端与滑套二顶部内壁焊接;

13、所述棱柱的横截面呈正六边形结构,所述棱柱滑动安装在滑动腔内部,所述连接板的厚度与条形贯穿槽的厚度相匹配,所述棱柱的轴线与滑套二的轴线共线,所述棱柱中心从左至有贯穿形成螺纹孔;

14、所述限位杆右端上侧安装有轴承座,所述轴承座上端转动安装有调节螺杆,所述调节螺杆左端通过螺纹孔与棱柱螺纹连接,所述调节螺杆左端延伸至滑杆内部,且不与滑杆直接接触。

15、采用了上述技术方案后,本专利技术的有益效果是:通过在加热炉组件中安装加热件一、加热件二,加热件一、加热件二均为是以氮化硅陶瓷为基体,以钨丝为发热源,能快速升温到1100℃,具有瞬间高温、速度快、效率高、寿命长特点,这样能够使得样品可以瞬间到达高温状况,可以研究样品的瞬间变化,加热件一、加热件二的材质及工艺使其可以承受高温环境并保持稳定性能,保证加热件一、加热件二的正常工作和提升其使用寿命,降低维护和更换的频率;

16、调节组件的设置,能够达到精确调节加热件一与加热件二之间的间距的目的,实现加热件一、加热件二之间的间隙可以进行调整,加热件一、加热件二之间距离通过调节组件的调整可以生成不同厚度的新材料,便于进行研究。

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【技术保护点】

1.一种适用于原位分析的微型CVD炉,包括:法兰支架一(100)、法兰支架二(300)、加热炉组件(400)、光学显微镜(200)、调节组件(500)以及电路控制组件(600),其特征在于,所述法兰支架一(100)与加热炉组件(400)右端固定有,所述加热炉组件(400)左端与法兰支架二(300)上端固定连接;

2.如权利要求1所述的一种适用于原位分析的微型CVD炉,其特征在于:所述法兰支架一(100)的规格与法兰支架二(300)的规格相同,所述法兰支架二(300)包括伸缩杆(310)、固定套(320)以及固定头(330),所述伸缩杆(310)上端焊接有固定套(320),所述固定套(320)通过固定头(330)与加热炉组件(400)的一端固定连接。

3.如权利要求1所述的一种适用于原位分析的微型CVD炉,其特征在于:所述加热炉组件(400)包括密封法兰(420)、加热件一(430)、加热件二(440)以及石英腔体(450),所述石英腔体(450)左端、右端分别通过一个固定头(330)密封安装有一个密封法兰(420),每一个所述密封法兰(420)上均焊接有四个陶封电极(410),每一个所述密封法兰(420)上均安装有热电偶,每一个所述密封法兰(420)上均安装有一个φ6.35mm的卡套接头;

4.如权利要求3所述的一种适用于原位分析的微型CVD炉,其特征在于:所述石英腔体(450)右侧内部固定有加热件二(440),所述加热件一(430)的规格与加热件二(440)的规格相同,所述加热件二(440)左端上侧放置有晶片(470),所述加热件一(430)、加热件二(440)均为一种陶瓷电加热片,所述石英腔体(450)上侧设置有光学观察窗口(451),所述晶片(470)位于光学观察窗口(451)正下方,所述光学观察窗口(451)位于光学显微镜(200)的物镜正下方;

5.如权利要求4所述的一种适用于原位分析的微型CVD炉,其特征在于:所述调节组件(500)包括安装座(510)、竖杆(520)、滑杆(530)以及吸附件(540),所述安装座(510)通过螺栓固定在伸缩杆(310)下端上侧,所述安装座(510)上端右侧一体设置有竖杆(520),所述竖杆(520)顶端右侧焊接有滑杆(530),所述竖杆(520)右边上侧焊接有限位杆(590),所述限位杆(590)置于滑杆(530)正下方,所述限位杆(590)的长度大于滑杆(530)的长度,所述限位杆(590)右端下侧与竖杆(520)下端右侧之间倾斜焊接有加强杆(580);

6.如权利要求5所述的一种适用于原位分析的微型CVD炉,其特征在于:所述吸附件(540)包括滑套一(541)、滑套二(542)、滑条(543)、磁块四(544),所述滑套一(541)滑动套装在限位杆(590)外壁,所述滑套一(541)上端通过连杆一与滑套二(542)下端固定连接,所述滑套二(542)上端通过连杆二与磁块四(544)下端固定连接,所述磁块四(544)上侧粘接有海绵片,所述海绵片的厚度小于1mm,所述磁块四(544)与磁块三(431)磁力相互吸引,所述磁块四(544)置于石英腔体(450)下侧外壁,所述磁块三(431)置于石英腔体(450)内部。

7.如权利要求6所述的一种适用于原位分析的微型CVD炉,其特征在于:所述滑套二(542)前侧内壁、后侧内壁分别设置有一个滑条(543),每一个所述滑条(543)均滑动安装在一个导向滑槽内,所述滑套二(542)内部设置有导向柱(550),所述导向柱(550)包括棱柱(551)、连接板(553),所述棱柱(551)上端设置有连接板(553),所述连接板(553)上端与滑套二(542)顶部内壁焊接;

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【技术特征摘要】

1.一种适用于原位分析的微型cvd炉,包括:法兰支架一(100)、法兰支架二(300)、加热炉组件(400)、光学显微镜(200)、调节组件(500)以及电路控制组件(600),其特征在于,所述法兰支架一(100)与加热炉组件(400)右端固定有,所述加热炉组件(400)左端与法兰支架二(300)上端固定连接;

2.如权利要求1所述的一种适用于原位分析的微型cvd炉,其特征在于:所述法兰支架一(100)的规格与法兰支架二(300)的规格相同,所述法兰支架二(300)包括伸缩杆(310)、固定套(320)以及固定头(330),所述伸缩杆(310)上端焊接有固定套(320),所述固定套(320)通过固定头(330)与加热炉组件(400)的一端固定连接。

3.如权利要求1所述的一种适用于原位分析的微型cvd炉,其特征在于:所述加热炉组件(400)包括密封法兰(420)、加热件一(430)、加热件二(440)以及石英腔体(450),所述石英腔体(450)左端、右端分别通过一个固定头(330)密封安装有一个密封法兰(420),每一个所述密封法兰(420)上均焊接有四个陶封电极(410),每一个所述密封法兰(420)上均安装有热电偶,每一个所述密封法兰(420)上均安装有一个φ6.35mm的卡套接头;

4.如权利要求3所述的一种适用于原位分析的微型cvd炉,其特征在于:所述石英腔体(450)右侧内部固定有加热件二(440),所述加热件一(430)的规格与加热件二(440)的规格相同,所述加热件二(440)左端上侧放置有晶片(470),所述加热件一(430)、加热件二(440)均为一种陶瓷电加热片,所述石英腔体(450)上侧设置有光学观察窗口(451),所述晶片(470)位于光学观察窗口(451)正下方,所述光学观察窗口(451)位于光学显...

【专利技术属性】
技术研发人员:邾根祥方辉江晓平
申请(专利权)人:合肥科晶材料技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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