[發明專利]一種用于電磁加熱MOCVD反應室的加熱裝置

在審

• 申請號: 201810533289.1
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108642477A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 李志明;趙麗麗;過潤秋;張進成;馮蘭勝
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C23C16/46
• 分類號: C23C16/46;C23C16/52;C23C16/18
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張紅軍

1.一種用于電磁加熱MOCVD反應室的加熱裝置，包括基座和設置在基座底部下方的電磁線圈，其特征在于：所述基座包括圓柱形的導熱體，所述導熱體內底部嵌入有若干可與電磁線圈相配合產生熱量的圓環形的感應產熱傳熱體，若干感應產熱傳熱體直徑不同且感應產熱傳熱體橫截面所在的圓與導熱體的橫截面所在的圓同心，感應產熱傳熱體的底部表面與導熱體的底部表面平齊，感應產熱傳熱體設置有與導熱體緊密貼合的頂部環形平面，該頂部環形平面低于且平行于導熱體的頂部表面，感應產熱傳熱體的熱導率低于導熱體的熱導率。

2.根據權利要求1所述用于電磁加熱MOCVD反應室的加熱裝置，其特征在于，所述感應產熱傳熱體的排布采用自帶流體與熱傳導方程的多物理場仿真軟件進行仿真，并將熱傳導模型與流體模型進行耦合計算，其包括以下步驟：步驟1，按照基座的尺寸建立二維軸對稱幾何模型并設置電磁線圈的電流強度和頻率；步驟2，設置反應室內部的邊界條件，包括在反應室的輸入入口的速度值、溫度和反應氣體的濃度值，并把氣體出口的氣體壓力設為常數；步驟3，當反應室內各部件溫度達到熱平衡后，通過求解計算，得到反應室內導熱體上表面的溫度分布；步驟4，根據溫度分布結果調整感應產熱傳熱體的位置和面積大小，使反應室內導熱體上表面的溫度均勻分布。

3.根據權利要求1所述用于電磁加熱MOCVD反應室的加熱裝置，其特征在于：當基座的高度為H、基座半徑為R， 從左到右鑲嵌的感應產熱傳熱體分別為環體A、環體B、環體C、環體D、環體E、環體F、環體G；其中環體A的對角線坐標為（（0,0）,（0.07*R,0.55*H））,環體B的對角線坐標為（（0.13*R,0），（0.2*R,0.16*H））,環體C的對角線坐標為（（0.36*R,0），（0.39*R,0.12*H））,環體D的對角線坐標為（（0.51*R,0），（0.54*R,0.08*H））,環體E的對角線坐標為（（0.75*R,0），（0.78*R,0.16*H））,環體F的對角線坐標為（（0.84*R,0），（0.87*R,0.12*H））,環體G的對角線坐標為（（0.93*R,0），（R,0.67*H））。

4.根據權利要求1所述用于電磁加熱MOCVD反應室的加熱裝置，其特征在于：所述感應產熱傳熱體采用石墨材質，導熱體采用碳化硅材質。

5.根據權利要求1所述用于電磁加熱MOCVD反應室的加熱裝置，其特征在于：所述電磁線圈成同心圓分布，電磁線圈匝數為17匝，線圈中心與最外層線圈的距離與基座半徑相等。