[實用新型]一種化學氣相沉積系統

有效

• 申請號: 201720306140.0
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN206607312U
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 郭國平;楊暉;李海歐;曹剛;肖明;郭光燦
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C23C16/448
• 分類號: C23C16/448;C23C16/455
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本實用新型屬于化學設備技術領域，尤其涉及一種化學氣相沉積系統。

背景技術

二維材料是目前半導體領域發展的一個新方向，目前二維材料在許多領域展現出了不可匹敵的優勢，比如可穿戴設備，新型電池等等。而想要大面積制備二維材料，目前最普遍的方法就是化學氣相沉積(CVD)，但是單一材料的性質已經不能滿足所需要的要求了，因此開始探索異質結中特有的性質，如在石墨烯與氮化硼的異質結中，氮化硼的生長目前最常用采用的就是氨硼烷作為固態源。但是目前市面上銷售的CVD設備，針對的是最為普遍的情況，大部分都是通入氣態源，然后在高溫區基底上沉積。如果碰到固態源，就需要通過纏加熱帶或者通過雙溫區甚至多溫區來對固態源進行加熱，從而得到前驅體，但如果遇上低沸點的固態源(比如氨硼烷)，當高溫區加熱到一定溫度的時候，散發出來的熱輻射足夠導致源不受控制揮發，從而導致不想發生的生長。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型要解決的技術問題在于提供一種化學氣相沉積系統，該系統可實現對低沸點固態源揮發的控制。

本實用新型提供了一種化學氣相沉積系統，包括：

化學沉積室；所述化學沉積室包括反應腔體；

設置于化學沉積室外的高溫加熱裝置；

與化學沉積室相連通的氣體供給系統；所述氣體供給系統包括氣體源進氣管與固體源氣體進氣管，所述固體源氣體進氣管位于氣體源進氣管的管內；所述固體源氣體進氣管的出口與所述化學沉積室的反應腔體相連通；所述氣體源進氣管的出口與所述化學沉積室的反應腔體相連通；

與化學沉積室的反應腔體相連通的真空系統。

優選的，所述化學氣相沉積系統還包括進氣法蘭；所述進氣法蘭包括第一進氣口、第二進氣口與出氣口；所述進氣法蘭的第一進氣口與出氣口相連通；所述出氣口通過卡套接口與所述氣體源進氣管相連通；所述第二進氣口與所述固體源氣體進氣管相連通，且所述第二進氣口與第一進氣口及出氣口不連通。

優選的，所述氣體源進氣管的直徑為40～60mm。

優選的，所述固體源氣體進氣管的直徑為20～30mm；長度為400～600mm。

優選的，所述化學氣相沉積系統還包括固體源加熱裝置；所述固體源加熱裝置與所述固體源氣體進氣管的進口相連通。

優選的，所述固體源加熱裝置還設置有載氣進口。

優選的，所述固體源加熱裝置還設置有溫度傳感器。

優選的，所述固體源氣體進氣管外纏繞有加熱帶。

優選的，所述高溫加熱裝置以硅鉬棒作為加熱元件，氧化鎂作為保溫材料，N型熱電偶作為測溫元件。

優選的，所述反應腔體為石英管。

本實用新型提供了一種化學氣相沉積系統，包括：化學沉積室；所述化學沉積室包括反應腔體；設置與化學沉積室外的高溫加熱裝置；與化學沉積室相連通的氣體供給系統；所述氣體供給系統包括氣體源進氣管與固體源氣體進氣管，所述固體源氣體進氣管位于氣體源進氣管的管內；所述固體源氣體進氣管的出口與所述化學沉積室的反應腔體相連通；所述氣體源進氣管的出口與所述化學沉積室的反應腔體相連通；與化學沉積室的反應腔體相連通的真空系統。與現有技術相比，本實用新型將固體源氣體進氣管與固體源氣體進氣管分開，使固體源氣體完全不受氣體源氣體的影響，從而實現兩種源無交叉污染生長；通過將固體源移到固體加熱裝置里，使固體源不受高溫輻射的影響，從而實現對固體源蒸發速率的控制。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的化學氣相沉積系統的結構示意圖；

圖2為本實用新型提供的進氣法蘭的結構示意圖；

圖3為本實用新型提供的進氣法蘭的結構示意圖；

圖4為本實用新型提供的進氣法蘭的俯視圖；

圖5為本實用新型提供的進氣法蘭的側視圖；

圖6為本實用新型提供的進氣法蘭的正視圖；

圖7為本實用新型實施例1中得到的六方氮化硼的掃描電鏡照片。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。