[發明專利]噴淋式進氣CVD的垂直噴淋裝置

在審

• 申請號: 202010542458.5
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111560604A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 于葛亮;張錦;劉偉銘;康斯坦丁·諾沃舍洛夫;孫正乾;楊金東
• 申請（專利權）人: 無錫盈芯半導體科技有限公司;北京大學
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;涂三民

本發明涉及一種噴淋式進氣CVD的垂直噴淋裝置，它包括噴淋管與噴淋頭，噴淋管的下端部固定有噴淋頭，噴淋管的中段為具有螺旋管結構的預熱區，在噴淋頭的底板上開設有噴淋孔。本發明安裝使用后，氣體充分預熱，氣相碳源垂在噴淋裝置內充分預熱，使其反應更充分。氣源噴淋射出，使氣相碳源作用在基底上時有股壓力，壓力可以通過調節噴淋時間和噴氣壓力來調節，使二維材料更好的反應。

技術領域

本發明涉及一種二維材料生長用裝置，具體地說是一種噴淋式進氣CVD的垂直噴淋裝置。

背景技術

現在市面上的常規生長二維材料的做法是：系統有兩個溫區，低溫區800℃，高溫區850℃，在高溫區的石英舟里面放催化劑和襯底硅片，然后通過可以控制各氣體流量使其在低溫區混合預熱，擴散到高溫區在催化劑的作用下反應然后沉積在個硅片表面。這種生長結構的優點是結構簡單，生長操作方便。缺點是經過實踐下來生長出來的二維材料的重復性很差并不高，而且生長出來的二維材料的質量也不好，單層多層也不可控。不夠穩定性。具體原因碳源分子通過擴散的方式進入基底氣流粘滯層，催化劑附近的碳源濃度和氣相中存在偏差，導致催化劑利用率不高。

現有二維材料生長的碳源不能很好的沉積在硅片上，主要分析如下：氣源預熱不充分，氣相碳源的流向沒有導向不可控，碳源分子只能通過擴散的方式進入基底氣流粘滯層，催化劑附近的碳源濃度和氣相中存在偏差，導致催化劑利用率不高。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種在二維材料生長時氣源預熱充分、氣相碳源的流向可控的噴淋式進氣CVD的垂直噴淋裝置。

按照本發明提供的技術方案，所述噴淋式進氣CVD的垂直噴淋裝置，它包括噴淋管與噴淋頭，噴淋管的下端部固定有噴淋頭，噴淋管的中段為具有螺旋管結構的預熱區，在噴淋頭的底板上開設有噴淋孔。

作為優選，所述預熱區的內徑小于噴淋管的上段內徑，預熱區的內徑小于噴淋管的下段內徑，噴淋管的上段與下段的內徑相等。

作為優選，在噴淋管的上段的外圓上固定有安裝盤。

作為優選，在從上往下的方向上，所述噴淋頭的內徑呈逐漸增大設置。

作為優選，所述噴淋孔的橫截面積之和小于噴淋管的入口端面積。

本發明具有以下優點：

1、氣體充分預熱，氣相碳源垂在噴淋裝置內充分預熱，使其反應更充分。

2、氣源噴淋射出，使氣相碳源作用在基底上時有股壓力，壓力可以通過調節噴淋時間和噴氣壓力來調節，使二維材料更好的反應。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明中噴淋頭的剖視放大圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。

本發明的噴淋式進氣CVD的垂直噴淋裝置，它包括噴淋管1與噴淋頭2，噴淋管1的下端部固定有噴淋頭2，噴淋管1的中段為具有螺旋管結構的預熱區11，噴淋管1的上段與下段均為圓柱形直管，在噴淋頭2的底板上開設有噴淋孔21。

所述預熱區11的內徑小于噴淋管1的上段內徑，預熱區11的內徑小于噴淋管1的下段內徑，噴淋管1的上段與下段的內徑相等。

在噴淋管1的上段的外圓上固定有安裝盤3。

在從上往下的方向上，所述噴淋頭2的內徑呈逐漸增大設置。

所述噴淋孔21的橫截面積之和小于噴淋管1的入口端面積。