[發(fā)明專利]一種用于磷化銦制備的高壓爐

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210121250.1
• 申請(qǐng)日: 2012-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN102602902A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮先達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京金美鎵業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C01B25/08
• 分類號(hào): C01B25/08
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 王偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于高壓爐，尤其涉及一種配置有爐內(nèi)三維操作桿用于磷化銦制備的高壓爐。

背景技術(shù)

用于化合物半導(dǎo)體的高壓爐，設(shè)計(jì)的機(jī)械手有兩類：平衡式和磁耦式。前者在推動(dòng)機(jī)械手的上方有一油壓缸，有高壓管道和爐腔連通，避免了因爐內(nèi)壓力（10MPa）太大而無法操作的難題。磁耦式是在高壓爐腔外部設(shè)一根和爐腔連通的高壓管件，內(nèi)置機(jī)械手，機(jī)械手的動(dòng)作靠高壓管外的磁鐵通過磁耦合來啟動(dòng)，也避免了爐內(nèi)壓力太大帶來的困難。現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于，這兩類機(jī)械手只能在一維范圍內(nèi)用手推拉，不能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜精確的三維動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種配置有爐內(nèi)三維操作桿用于磷化銦制備的高壓爐。本發(fā)明采用螺桿直線電動(dòng)機(jī)，在低速推動(dòng)時(shí)有較大的速度調(diào)節(jié)范圍，同時(shí)有各種推力的型號(hào)，在克服高壓爐內(nèi)4.0-10MPa壓力下，選擇適用的電機(jī)。根據(jù)工藝要求，設(shè)計(jì)了可以使操作桿上、下、旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的導(dǎo)軌，保證了精確按照工藝要求的操作，完成了平衡式和磁耦式機(jī)械手無法完成的操作。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種用于磷化銦制備的高壓爐，包括爐體外殼、爐腔，爐腔內(nèi)設(shè)有加熱器，加熱器中設(shè)有坩堝，加熱器與爐體外殼之間設(shè)有熱保護(hù)系統(tǒng)，還包括操作桿，操作桿穿過爐體外殼頂部的第一通孔進(jìn)入爐腔，第一通孔采用多重高壓密封；操作桿上設(shè)有推進(jìn)裝置、旋轉(zhuǎn)裝置。

推進(jìn)裝置包括操作桿上設(shè)計(jì)為螺桿的部分、螺桿直線電機(jī)，二者相互配合。

旋轉(zhuǎn)裝置包括操作桿上設(shè)有的凸起、設(shè)有導(dǎo)軌的套筒，套筒套在操作桿上并固定在爐體外殼上；凸起與導(dǎo)軌相互配合并可以在導(dǎo)軌中滑動(dòng)。

導(dǎo)軌為沿套筒內(nèi)壁延伸的曲線。凸起在導(dǎo)軌中滑動(dòng)并帶動(dòng)操作桿旋轉(zhuǎn)。

操作桿在爐腔內(nèi)連接有磷爐，磷爐設(shè)有磷泡、副加熱器；磷泡底部設(shè)有排出管。

坩堝由氮化硼制成。

熱保護(hù)系統(tǒng)由石墨和碳?xì)謽?gòu)成。

拉晶桿穿過爐體外殼頂部的第二通孔進(jìn)入爐腔，用于拉伸磷化銦晶體柱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中螺桿直線電機(jī)啟動(dòng)后，可以在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，將機(jī)械手操縱的工件安放到所需要的位置，而無需人工的調(diào)節(jié)控制；采用螺桿直線電機(jī)作動(dòng)力，代替了高壓?jiǎn)尉t內(nèi)平衡式和磁耦式的手動(dòng)裝置，大大簡(jiǎn)化了部件結(jié)構(gòu)；采用三維導(dǎo)軌，結(jié)合螺桿直線電機(jī)，可以使機(jī)械手的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動(dòng)，滿足了高壓爐原位合成—引上磷化銦晶棒的工藝要求。

說明書附圖

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為操作桿局部放大示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖、附表及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

參見圖1、圖2，一種用于磷化銦制備的高壓爐，包括爐體外殼5、爐腔4，爐腔4內(nèi)設(shè)有加熱器3，加熱器3中設(shè)有氮化硼坩堝2，加熱器3與爐體外殼5之間設(shè)有熱保護(hù)系統(tǒng)10，熱保護(hù)系統(tǒng)由石墨和碳?xì)謽?gòu)成。金屬銦1在氮化硼坩堝2中被加熱。還包括操作桿7，操作桿7穿過爐體外殼5頂部的第一通孔進(jìn)入爐腔4，第一通孔采用多重高壓密封14；操作桿7上設(shè)有推進(jìn)裝置、旋轉(zhuǎn)裝置。

推進(jìn)裝置包括操作桿7上設(shè)計(jì)為螺桿的部分11、螺桿直線電機(jī)12，二者相互配合。旋轉(zhuǎn)裝置包括操作桿7上設(shè)有的凸起、設(shè)有導(dǎo)軌13的套筒，套筒套在操作桿7上并固定在爐體外殼5上；凸起與導(dǎo)軌13相互配合并可以在導(dǎo)軌13中滑動(dòng)。

導(dǎo)軌13為沿套筒內(nèi)壁延伸的曲線，凸起在導(dǎo)軌13中滑動(dòng)并帶動(dòng)操作桿7旋轉(zhuǎn)。操作桿在爐腔內(nèi)連接有磷爐15，磷爐設(shè)有磷泡9、副加熱器8；磷泡底部設(shè)有排出管16，用于向氮化硼坩堝2中注入磷。籽晶桿6穿過爐體外殼5頂部的第二通孔進(jìn)入爐腔4，用于提拉磷化銦晶體。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。