[發明專利]一種制備鎵-硅摻雜劑的反應器及其使用方法

在審

• 申請號: 202010435870.7
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111850680A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 馬新星;王藝澄
• 申請（專利權）人: 包頭美科硅能源有限公司;江蘇高照新能源發展有限公司
• 主分類號: C30B15/04
• 分類號: C30B15/04;C30B29/06;B01F9/10;B01F13/06;B01F13/10;B01F15/00;B01F15/06;B01J19/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 殷星

1.一種制備鎵-硅摻雜劑的反應器，其特征在于，包括混合筒（3），所述混合筒（3）為臥式筒，橫向兩端設有進料口（4），所述混合筒（3）的下筒體上一側設有非動力支撐輪（10），另一側設有動力輪（5），所述動力輪（5）連接動力電機（6），所述混合筒（3）的下方設有加熱器（9），所述非動力支撐輪（10）與動力輪（5）處于同一水平支撐面，所述混合筒（3）的外圍包裹保溫層（2），所述保溫層（2）外罩有水冷保護套（11），所述水冷保護套（11）的上方設有惰性氣體入口（1），下方設有排氣口（7），加熱器（9）的加熱部分位于保溫層（2）和混合筒（3）下筒體之間，所述動力電機（6）位于水冷保護套（11）外；所述保溫層（2）和水冷保護罩（11）的頂部可打開。

2.根據權利要求1所述的制備鎵-硅摻雜劑的反應器，其特征在于，所述混合筒（3）為雙層筒體結構，外壁的溫度耐受度為0-1000℃，內壁為單晶硅或多晶硅制護板。

3.根據權利要求2所述的制備鎵-硅摻雜劑的反應器，其特征在于，所述硅制護板為平護板或異型板。

4.根據權利要求1所述的反應器的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，在低溫環境中稱取金屬鎵和硅粉，清洗反應器內各部件；

步驟2，向混合筒（3）內放入金屬鎵和硅粉，并用透氣保溫棉將進料口4密封；

步驟3，依次蓋上保溫層2和水冷保護套11的頂蓋，啟動水冷保護套正常工作，開始抽真空撿漏，驗證反應器密封無問題后，向反應器內沖入惰性氣體，再抽真空，重復充氣和抽真空操作1-2次，保證混合筒（3）所述的環境溫度為：25度以下，100torr以下；

步驟4，啟動動力電機6和加熱器9，當混合筒3內的溫度達到200-800℃溫度后，保溫混合1-10小時，混合結束后，降溫至室溫，得半成品；

步驟5，將半成品轉至球磨機中磨碎，即得摻雜劑。

5.根據權利要求4所述的使用方法，其特征在于，步驟2中硅粉與金屬鎵的質量比為2-100:1。

6.根據權利要求4所述的使用方法，其特征在于，步驟4中動力電機（6）的轉動速度為960r/min；混料筒（3）的轉速為30r/min。

7.根據權利要求4所述的使用方法，其特征在于，步驟4中降溫冷卻速度為50℃/hr。

8.根據權利要求4所述的使用方法，其特征在于，步驟5中磨碎至5目以下。