專利名稱：石英管或石墨坩堝鍍裂解碳裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
石英管或石墨坩堝鍍裂解碳裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種鍍裂解碳裝置。
背景技術(shù)：
[0002]目前，含鋰的半導(dǎo)體在溫度高于800°C時(shí)都有鋰的揮發(fā)，致使生長(zhǎng)單晶體用石英管內(nèi)壁發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，甚至石英管破裂；另外，現(xiàn)有石墨坩堝含有大量的孔隙導(dǎo)致表面粗糙不利于生長(zhǎng)單晶體。采用在石英管內(nèi)壁和石墨坩堝表面鍍裂解碳的方法可以解決上述問題。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型為解決生長(zhǎng)含鋰的半導(dǎo)體在溫度高于800°C時(shí)，鋰揮發(fā)導(dǎo)致生長(zhǎng)單晶體用石英管內(nèi)壁發(fā)生嚴(yán)重腐蝕、甚至石英管破裂以及現(xiàn)有的石墨坩堝含有大量的孔隙導(dǎo)致表面粗糙、不利于生長(zhǎng)單晶體的問題，進(jìn)而提供一種石英管或石墨坩堝鍍裂解碳裝置。[0004]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是[0005]石英管或石墨坩堝鍍裂解碳裝置包括加熱爐、石英 管沉淀管、沉淀管蓋、石英支架、第一進(jìn)氣管、第一排氣管、玻璃通氣管道、第二進(jìn)氣管、第二排氣管、第一二通閥、第二二通閥、氣體流量計(jì)、裝高純丙酮的容器、帶有小孔的石英管和兩個(gè)開關(guān)閥門，沉淀管蓋端面的中心處沿其厚度方向加工有第一蓋孔，沉淀管蓋上位于第一蓋孔的下方的端面沿其厚度方向加工有第二蓋孔，帶有小孔的石英管的底端管壁中心處加工有第一通孔，所述底端管壁上環(huán)繞第一通孔均勻加工有多個(gè)第二通孔，石英管沉淀管平放在加熱爐內(nèi)且管口設(shè)置在加熱爐外，石英管沉淀管內(nèi)的側(cè)壁設(shè)置有石英支架；將待鍍石墨坩堝設(shè)置在石英管沉淀管內(nèi)并通過石英支架支撐，沉淀管蓋緊密套裝在石英管沉淀管管口處的外壁上，第一進(jìn)氣管的一端穿過沉淀管蓋的第一蓋孔設(shè)置在待鍍石墨坩堝的底部，或者將待鍍石英管設(shè)置在石英管沉淀管內(nèi)并通過石英支架支撐，帶有小孔的石英管緊密貼合設(shè)置在待鍍石英管內(nèi)的管口一端，沉淀管蓋緊密套裝在石英管沉淀管管口處的外壁上，第一進(jìn)氣管的一端依次穿過沉淀管蓋的第一蓋孔和帶有小孔的石英管的第一通孔設(shè)置在待鍍石英管的底部，帶有小孔的石英管、待鍍石墨坩堝和待鍍石英管的開口方向與石英管沉淀管的開口方向相同；第一排氣管的一端穿過第二蓋孔設(shè)置在石英管沉淀管內(nèi)的管口端，第一排氣管的另一端設(shè)置在石英管沉淀管外，玻璃通氣管道包括第一玻璃通氣管、第二玻璃通氣管、第三玻璃通氣管、 第四玻璃通氣管和第五玻璃通氣管，第一玻璃通氣管、第二玻璃通氣管、第三玻璃通氣管、 第四玻璃通氣管和第五玻璃通氣管依次連通設(shè)置為一體，第二玻璃通氣管的側(cè)壁上連通設(shè)置有第二進(jìn)氣管，第二進(jìn)氣管的側(cè)壁上連通設(shè)置有氣體流量計(jì)，第二進(jìn)氣管和第二玻璃通氣管連接處的內(nèi)部設(shè)置有第一二通閥，第四玻璃通氣管的側(cè)壁上連通設(shè)置有第二排氣管， 第四玻璃通氣管和第二排氣管連接處的內(nèi)部設(shè)置有第二二通閥，第一玻璃通氣管和第五玻璃通氣管的內(nèi)部各設(shè)置有一個(gè)開關(guān)閥門，第一玻璃通氣管和第五玻璃通氣管的下端設(shè)置在裝高純丙酮的容器內(nèi)，第一玻璃通氣管的下端位于丙酮溶液內(nèi)，第五玻璃通氣管的下端位于丙酮溶液的液面上方，第一進(jìn)氣管的另一端與第二排氣管連通固接。[0006]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果[0007]本實(shí)用新型可在石墨坩堝或石英管表面鍍裂解碳，阻礙了單晶生長(zhǎng)原料與石墨的接觸，避免了石墨坩堝內(nèi)部雜質(zhì)對(duì)單晶體的污染，同時(shí)保持了單晶體完整光滑的外形。帶有小孔的石英管，保護(hù)了待鍍石英管管口處不需要鍍裂解碳的部位。控制開關(guān)閥門的啟閉和調(diào)節(jié)二通閥可以改變氣體流通方向，調(diào)節(jié)氣體流量計(jì)控制氣體流量和鍍裂解碳速率，同時(shí)， 通過調(diào)節(jié)氣體流量計(jì)和開關(guān)閥門的啟閉調(diào)節(jié)反應(yīng)速率，可操作性強(qiáng)、清洗方便。


[0008]圖1是本實(shí)用新型用于石墨坩堝鍍裂解碳時(shí)的主視圖，圖2是本實(shí)用新型用于石英管鍍裂解碳時(shí)的主視圖，圖3是圖1和圖2中沉淀管蓋的左視圖，圖4是圖3中A-A面的剖面圖，圖5是圖2中帶有小孔的石英管的左視圖。
具體實(shí)施方式
[0009]具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1 圖5說明，本實(shí)用新型的石英管或石墨坩堝鍍裂解碳裝置包括加熱爐1、石英管沉淀管2、沉淀管蓋3、石英支架4、第一進(jìn)氣管5、第一排氣管6、 玻璃通氣管道7、第二進(jìn)氣管8、第二排氣管9、第一二通閥10、第二二通閥11、氣體流量計(jì) 12、裝高純丙酮的容器13、帶有小孔的石英管14和兩個(gè)開關(guān)閥門15，沉淀管蓋3端面的中心處沿其厚度方向加工有第一蓋孔3-1，沉淀管蓋3上位于第一蓋孔3-1的下方的端面沿其厚度方向加工有第二蓋孔3-2，帶有小孔的石英管14的底端管壁中心處加工有第一通孔 14-1，所述底端管壁上環(huán)繞第一通孔14-1均勻加工有多個(gè)第二通孔14-2，石英管沉淀管2 平放在加熱爐I內(nèi)且管口設(shè)置在加熱爐I外，石英管沉淀管2內(nèi)的側(cè)壁設(shè)置有石英支架4 ； 將待鍍石墨坩堝16設(shè)置在石英管沉淀管2內(nèi)并通過石英支架4支撐，沉淀管蓋3緊密套裝在石英管沉淀管2管口處的外壁上，第一進(jìn)氣管5的一端穿過沉淀管蓋3的第一蓋孔3-1設(shè)置在待鍍石 墨坩堝16的底部，或者將待鍍石英管17設(shè)置在石英管沉淀管2內(nèi)并通過石英支架4支撐，帶有小孔的石英管14緊密貼合設(shè)置在待鍍石英管17內(nèi)的管口一端，沉淀管蓋 3緊密套裝在石英管沉淀管2管口處的外壁上，第一進(jìn)氣管5的一端依次穿過沉淀管蓋3的第一蓋孔3-1和帶有小孔的石英管14的第一通孔14-1設(shè)置在待鍍石英管17的底部，帶有小孔的石英管14、待鍍石墨坩堝16和待鍍石英管17的開口方向與石英管沉淀管2的開口方向相同；第一排氣管6的一端穿過第二蓋孔3-2設(shè)置在石英管沉淀管2內(nèi)的管口端，第一排氣管6的另一端設(shè)置在石英管沉淀管2外，玻璃通氣管道7包括第一玻璃通氣管7-1、第二玻璃通氣管7-2、第三玻璃通氣管7-3、第四玻璃通氣管7-4和第五玻璃通氣管7-5，第一玻璃通氣管7-1、第二玻璃通氣管7-2、第三玻璃通氣管7-3、第四玻璃通氣管7-4和第五玻璃通氣管7-5依次連通設(shè)置為一體，第二玻璃通氣管7-2的側(cè)壁上連通設(shè)置有第二進(jìn)氣管 8，第二進(jìn)氣管8的側(cè)壁上連通設(shè)置有氣體流量計(jì)12，第二進(jìn)氣管8和第二玻璃通氣管7-2 連接處的內(nèi)部設(shè)置有第一二通閥10，第四玻璃通氣管7-4的側(cè)壁上連通設(shè)置有第二排氣管 9，第四玻璃通氣管7-4和第二排氣管9連接處的內(nèi)部設(shè)置有第二二通閥11，第一玻璃通氣管7-1和第五玻璃通氣管7-5的內(nèi)部各設(shè)置有一個(gè)開關(guān)閥門15，第一玻璃通氣管7-1和第五玻璃通氣管7-5的下端設(shè)置在裝高純丙酮的容器13內(nèi)，第一玻璃通氣管7-1的下端位于丙酮溶液內(nèi)，第五玻璃通氣管7-5的下端位于丙酮溶液的液面上方，第一進(jìn)氣管5的另一端與第二排氣管9連通固接。晶體生長(zhǎng)用石英管在裝完原料之后，管口處需要進(jìn)行熔封，而在需要熔封的部位不應(yīng)有裂解碳，否則會(huì)導(dǎo)致熔封不嚴(yán)密。本實(shí)施方式設(shè)置有帶有小孔的石英管14，用于保護(hù)其外部的待鍍石英管17不被鍍上裂解碳。[0011]具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖3 圖4說明，本實(shí)施方式的沉淀管蓋3的內(nèi)壁上加工有多個(gè)環(huán)形凹槽3-3，每個(gè)環(huán)形凹槽3-3內(nèi)設(shè)置有一個(gè)橡膠圈3-4。如此設(shè)計(jì)，保證了石英管沉淀管2的密封良好。其他組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。[0012]具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖3 圖4說明，本實(shí)施方式的沉淀管蓋3的沉淀管蓋3為鋁制蓋或銅制蓋。其他組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。[0013]具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖5說明，本實(shí)施方式的第二通孔14-2的數(shù)量為三個(gè)。其他組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
三相同。[0014]工作原理步驟一從烘干設(shè)備中取出待鍍石墨坩堝16或待鍍石英管17放入石英管沉淀管2中，并用沉淀管蓋3密封，爐體溫度升高至1060°C，從第二進(jìn)氣管8通入高純氬氣，調(diào)節(jié)氣體流量計(jì)12的讀數(shù)為30-40ml/min，打開第一二通閥10使第二進(jìn)氣管8和第三玻璃通氣管7-3相通，同時(shí)關(guān)閉兩個(gè)開關(guān)閥門15，打開第二二通閥11使第三玻璃通氣管 7-3和第二排氣管9相通，通入高純氬氣的時(shí)間為40-60min，目的是排除石英管沉淀管2中的空氣。[0015]步驟二 改變第一二通閥10的方向使第二進(jìn)氣管8和第一玻璃通氣管7-1相通， 同時(shí)打開兩個(gè)開關(guān)閥門15，改變第二二通閥11使第五玻璃通氣管7-5和第二排氣管9相通，調(diào)節(jié)氣體流量計(jì)12，使插入丙酮溶液內(nèi)部的第一玻璃通氣管7-1冒出氣泡速率為I個(gè)/ 秒，通高純氬氣的時(shí)間為30min (石英管鍍裂解碳膜)或7-9h (石墨坩堝鍍裂解碳膜)。氬氣把丙酮蒸汽帶入石英管沉淀管2中，并發(fā)生裂解反應(yīng)，得到的裂解碳沉積到待鍍器件上。[0016]步驟三再次改變第一二通閥10方向使第二進(jìn)氣管8和第三玻璃通氣管7-3相通，改變第二二通閥11的方向使使第三玻璃通氣管7-3和第二排氣管9相通，同時(shí)關(guān)閉兩個(gè)開關(guān)閥門15，調(diào)節(jié)氣體流量計(jì)12讀數(shù)為30-40ml/min，通高純氬氣時(shí)間為30min，目的是使碳膜穩(wěn)定，并將加熱爐I的溫度降至室溫。
權(quán)利要求1.石英管或石墨坩堝鍍裂解碳裝置，所述鍍裂解碳裝置包括加熱爐(I)、石英管沉淀管(2)、沉淀管蓋(3)、石英支架(4)、第一進(jìn)氣管(5)、第一排氣管￠)、玻璃通氣管道(7)、 第二進(jìn)氣管(8)、第二排氣管(9)、第一二通閥(10)、第二二通閥(11)、氣體流量計(jì)(12)、裝高純丙酮的容器(13)、帶有小孔的石英管(14)和兩個(gè)開關(guān)閥門(15)，其特征在于沉淀管蓋(3)端面的中心處沿其厚度方向加工有第一蓋孔(3-1)，沉淀管蓋(3)上位于第一蓋孔 (3-1)的下方的端面沿其厚度方向加工有第二蓋孔(3-2)，帶有小孔的石英管(14)的底端管壁中心處加工有第一通孔(14-1)，所述底端管壁上環(huán)繞第一通孔(14-1)均勻加工有多個(gè)第二通孔(14-2)，石英管沉淀管(2)平放在加熱爐(I)內(nèi)且管口設(shè)置在加熱爐(I)夕卜， 石英管沉淀管(2)內(nèi)的側(cè)壁設(shè)置有石英支架(4);將待鍍石墨坩堝(16)設(shè)置在石英管沉淀管(2)內(nèi)并通過石英支架(4)支撐，沉淀管蓋(3)緊密套裝在石英管沉淀管(2)管口處的外壁上，第一進(jìn)氣管(5)的一端穿過沉淀管蓋(3)的第一蓋孔(3-1)設(shè)置在待鍍石墨坩堝(16)的底部，或者將待鍍石英管(17)設(shè)置在石英管沉淀管(2)內(nèi)并通過石英支架(4)支撐，帶有小孔的石英管(14)緊密貼合設(shè)置在待鍍石英管(17)內(nèi)的管口一端，沉淀管蓋(3) 緊密套裝在石英管沉淀管(2)管口處的外壁上，第一進(jìn)氣管(5)的一端依次穿過沉淀管蓋(3)的第一蓋孔(3-1)和帶有小孔的石英管(14)的第一通孔(14-1)設(shè)置在待鍍石英管(17)的底部，帶有小孔的石英管(14)、待鍍石墨坩堝(16)和待鍍石英管(17)的開口方向與石英管沉淀管(2)的開口方向相同；第一排氣管￠)的一端穿過第二蓋孔(3-2)設(shè)置在石英管沉淀管(2)內(nèi)的管口端，第一排氣管(6)的另一端設(shè)置在石英管沉淀管(2)外，玻璃通氣管道(7)包括第一玻璃通氣管(7-1)、第二玻璃通氣管(7-2)、第三玻璃通氣管(7-3)、 第四玻璃通氣管(7-4)和第五玻璃通氣管(7-5)，第一玻璃通氣管(7-1)、第二玻璃通氣管 (7-2)、第三玻璃通氣管(7-3)、第四玻璃通氣管(7-4)和第五玻璃通氣管(7-5)依次連通設(shè)置為一體，第二玻璃通氣管(7-2)的側(cè)壁上連通設(shè)置有第二進(jìn)氣管(8)，第二進(jìn)氣管(8)的側(cè)壁上連通設(shè)置有氣體流量計(jì)(12)，第二進(jìn)氣管(8)和第二玻璃通氣管(7-2)連接處的內(nèi)部設(shè)置有第一二通閥(10)，第四玻璃通氣管(7-4)的側(cè)壁上連通設(shè)置有第二排氣管(9)，第四玻璃通氣管(7-4)和第二排氣管(9)連接處的內(nèi)部設(shè)置有第二二通閥(11)，第一玻璃通氣管(7-1)和第五玻璃通氣管(7-5)的內(nèi)部各設(shè)置有一個(gè)開關(guān)閥門(15)，第一玻璃通氣管 (7-1)和第五玻璃通氣管(7-5)的下端設(shè)置在裝高純丙酮的容器(13)內(nèi)，第一玻璃通氣管 (7-1)的下端位于丙酮溶液內(nèi)，第五玻璃通氣管(7-5)的下端位于丙酮溶液的液面上方，第一進(jìn)氣管(5)的另一端與第二排氣管(9)連通固接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英管或石墨坩堝鍍裂解碳裝置，其特征在于所述沉淀管蓋(3)的內(nèi)壁上加工有多個(gè)環(huán)形凹槽(3-3)，每個(gè)環(huán)形凹槽(3-3)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)橡膠圈 (3-4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石英管或石墨坩堝鍍裂解碳裝置，其特征在于沉淀管蓋(3)為招制蓋或銅制蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石英管或石墨坩堝鍍裂解碳裝置，其特征在于第二通孔 (14-2)的數(shù)量為三個(gè)。
專利摘要石英管或石墨坩堝鍍裂解碳裝置，它涉及一種鍍裂解碳裝置，本實(shí)用新型為解決生長(zhǎng)含鋰的半導(dǎo)體在溫度高于800℃時(shí)，鋰揮發(fā)導(dǎo)致生長(zhǎng)單晶體用石英管內(nèi)壁發(fā)生嚴(yán)重腐蝕、甚至石英管破裂以及現(xiàn)有的石墨坩堝含有大量的孔隙導(dǎo)致表面粗糙、不利于生長(zhǎng)單晶體的問題。石英管沉淀管平放在加熱爐內(nèi)且管口設(shè)置在加熱爐外，石英管沉淀管內(nèi)的側(cè)壁設(shè)置有石英支架；將待鍍石墨坩堝設(shè)置在石英管沉淀管內(nèi)并通過石英支架支撐，沉淀管蓋緊密套裝在石英管沉淀管管口處的外壁上，第一進(jìn)氣管的一端穿過沉淀管蓋的第一蓋孔設(shè)置在待鍍石墨坩堝的底部。本實(shí)用新型用于在石英管或石墨坩堝上鍍裂解碳。
文檔編號(hào)C03C17/22GK202829838SQ201220580348
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者馬天慧, 孫亮 申請(qǐng)人:馬天慧