[實用新型]助熔劑法生長均勻的氮化物單晶的系統

有效

• 申請號: 202022055337.6
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN212713847U
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 司志偉;劉宗亮;徐科
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: C30B29/40
• 分類號: C30B29/40;C30B9/10
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種助熔劑法生長均勻的氮化物單晶的系統，其特征在于包括：單晶生長單元、原料循環單元、攪拌單元和氮氣供給單元；

所述單晶生長單元包括可供反應生長氮化物單晶的反應腔室，所述原料循環單元包括用以容置生長氮化物單晶所需原料的循環腔室，所述反應腔室與所述循環腔室相互連通，且所述原料能夠在所述反應腔室與循環腔室之間循環流動；

所述攪拌單元至少用以對所述循環腔室和/或反應腔室內的原料進行攪拌；所述氮氣供給單元至少用以向所述循環腔室和/或反應腔室內提供氮氣；所述攪拌單元和氮氣供給單元能夠使氮離子于所述原料內均勻分布，并使所述原料中的金屬鎵和氮離子的摩爾比值維持在指定范圍內。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：所述原料循環單元還包括至少一第一輸料管路和至少一第二輸料管路，所述反應腔室分別經所述第一輸料管路、第二輸料管路與循環腔室連通；

其中，所述第一輸料管路兩端的管口分別設置在所述反應腔室的底部、循環腔室的底部，且所述第一輸料管路還與一泵連接配合，以將反應腔室底部的原料輸送至循環腔室的底部；

所述第二輸料管路的物料入口設置在所述循環腔室的中上部，物料出口設置在所述反應腔室的中下部，所述循環腔室中的原料能夠沿所述第二輸料管路自流入至所述反應腔室內。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于：所述攪拌單元包括第一攪拌單元，所述第一攪拌單元包括第一驅動機構和攪拌槳，所述攪拌槳設置在所述循環腔室內，且所述攪拌槳與所述第一驅動機構傳動連接并能夠在所述第一驅動機構的驅使下以自身軸線為軸旋轉。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于：所述攪拌槳上還設置有多個孔洞，在以所述攪拌槳對原料進行攪拌時，所述原料能夠于所述孔洞中流動。

5.根據權利要求3所述的系統，其特征在于：所述第一輸料管路還與攪拌槳固定連接，并能夠隨所述攪拌槳一起轉動。

6.根據權利要求3所述的系統，其特征在于：所述第一攪拌單元還包括第二驅動機構，所述第二驅動機構與所述攪拌槳傳動連接，并至少用以驅使所述攪拌槳沿自身軸線方向往復運動。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于：所述攪拌槳在以自身軸線為軸旋轉的同時沿自身軸線方向往復運動。

8.根據權利要求6所述的系統，其特征在于：所述第一驅動機構為旋轉驅動機構，所述第二驅動機構為直線驅動機構。

9.根據權利要求3所述的系統，其特征在于：所述攪拌單元還包括第二攪拌單元，所述第二攪拌單元包括第三驅動機構，所述第三驅動機構與所述反應腔室、循環腔室傳動配合，并至少用以驅使所述反應腔室和循環腔室旋轉，其中，所述反應腔室和循環腔室旋轉的旋轉方向和攪拌槳旋轉的方向相同或相反。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于：所述第三驅動機構為旋轉驅動機構。

11.根據權利要求3所述的系統，其特征在于：所述循環腔室內還設置有磁力攪拌機構。

12.根據權利要求3所述的系統，其特征在于：所述氮氣供給單元包括氮氣供給機構和輸氣管路，所述輸氣管路的出氣口延伸設置于所述循環腔室的底部。

13.根據權利要求12所述的系統，其特征在于：所述輸氣管路與所述攪拌槳一體設置，所述攪拌槳與所述氮氣供給機構連通，所述攪拌槳的內部具有用于輸送氮氣的輸氣通道，所述攪拌槳的一端延伸設置于所述循環腔室的底部，且在所述攪拌槳的該端部設置有出氣口。

14.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：所述反應腔室設置在所述循環腔室內。