[實(shí)用新型]氧化亞硅的氣化沉積裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022225348.4
• 申請日: 2020-10-08
• 公開（公告）號: CN214059925U
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁正秋;許曙光;禹方甜
• 申請（專利權(quán)）人: 孚林（常州）新材料科技有限公司
• 主分類號: C01B33/113
• 分類號: C01B33/113
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開了一種氧化亞硅的氣化沉積裝置，包括真空室、第—材料托盤、第二材料托盤、析出基體、反應(yīng)管、加熱源、軸，反應(yīng)管位于真空室內(nèi)，加熱源位于真空室內(nèi)，軸的至少一部分位于反應(yīng)管內(nèi)，第—材料托盤、第二材料托盤以及析出基體分別安裝在軸上，所述第—材料托盤、第二材料托盤分別呈弓形，第—材料托盤和第二材料托盤錯位安裝。本實(shí)用新型能夠提升氧化亞硅的品質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種氧化亞硅的氣化沉積裝置。

背景技術(shù)

氧化亞硅，又名一氧化硅，是黑棕色到黃土色無定形粉末，白色立方晶體，結(jié)構(gòu)為空間網(wǎng)狀，不會自燃，不溶于水，熔點(diǎn)大于1702攝氏度，沸點(diǎn)是1880攝氏度，密度是2.13g/立方厘米。SiO是一種不穩(wěn)定的硅氧化物，在空氣中加熱時會形成白色的二氧化硅粉末。SiO其實(shí)并不是一個純化合物，它實(shí)際上是非晶態(tài)的納米Si顆粒通過特殊的合成方法均勻地分散到無定形的SiO2體相中形成的一種納米復(fù)合材料，SiO的儲鋰容量來自于分散在SiO2里面的納米Si 顆粒。氧化亞硅的主要用途：用于光學(xué)玻璃和半導(dǎo)體材料；作為精細(xì)陶瓷合成原料，如氮化硅、碳化硅精細(xì)陶瓷粉末原料；蒸發(fā)涂覆在光學(xué)儀器的金屬反射鏡面上作保護(hù)膜；鋰離子電池的高容量負(fù)極材料。

氧化亞硅的生產(chǎn)采用汽化沉積法，其反應(yīng)式為:SiO₂+Si＝2SiO。由于氧化亞硅的生產(chǎn)條件非常苛刻，目前國內(nèi)SiO粉體的工業(yè)化生產(chǎn)主要是在八十年代的實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上延用半導(dǎo)體工業(yè)高溫蒸發(fā)工藝，生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)量小，單體生產(chǎn)設(shè)備單產(chǎn)僅為5-10公斤，生產(chǎn)使用加熱方式。

生產(chǎn)時，將氧化硅粉末置于第二材料托盤中作為產(chǎn)生氧化硅氣體的起始原料，金屬硅粉末置于第—材料托盤中。材料托盤被插入具有80mm直徑的反應(yīng)管中。接下來，用真空泵將真空室內(nèi)部抽真空，然后用加熱器將第一材料托盤加熱并保持在2200℃，同時將第二材料托盤并保持在1430℃。此操作持續(xù)5小時后，降溫至室溫以便在基體上沉淀氣體。

由于兩個材料托盤升華出來的氣體在反應(yīng)管中進(jìn)行反應(yīng)，然而，由于第—材料托盤對第二材料托盤形成了遮擋，導(dǎo)致兩種升華出來的氣體不能均勻地混在一起，致使沉積下來的氧化亞硅的品質(zhì)差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種氧化亞硅的氣化沉積裝置，本實(shí)用新型能夠提升氧化亞硅的品質(zhì)。

氧化亞硅的氣化沉積裝置，包括真空室、第—材料托盤、第二材料托盤、析出基體、反應(yīng)管、加熱源、軸，反應(yīng)管位于真空室內(nèi)，加熱源位于真空室內(nèi)，軸的至少一部分位于反應(yīng)管內(nèi)，第—材料托盤、第二材料托盤以及析出基體分別安裝在軸上，所述第—材料托盤、第二材料托盤分別呈弓形，第—材料托盤和第二材料托盤錯位安裝。

還包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)與軸連接。

旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)以及減速器，電機(jī)與減速器連接，減速器還與軸連接。

第—材料托盤和第二材料托盤錯開180°。

所述弓形為優(yōu)弧弓或半圓弓。

本實(shí)用新型工作時，將氧化硅粉末放在第二材料托盤中作為產(chǎn)生氧化硅氣體的起始原料，金屬硅粉末放在第—材料托盤中。用真空泵將真空室內(nèi)部抽真空，然后用加熱源加熱，在加熱過程中，電機(jī)工作，電機(jī)驅(qū)動減速器工作，減速器驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，從而使第一材料托盤、第二材料托盤旋轉(zhuǎn)，從第一材料托盤和第二材料托盤中升華的氣體在反應(yīng)管內(nèi)充分混合并反應(yīng)，最終沉積在析出基體上。由于第一材料托盤和第二材料托盤均呈弓形，因此，從第二材料托盤升華出來的氣體不會受到第一材料托盤的阻擋，因此，提高了第二材料托盤中升華氣體的利用率，并使兩種升華氣體混合均勻的情況下，提高了氧氣亞硅的品質(zhì)和沉積量。

附圖說明

圖1為氧化亞硅的氣化沉積裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖2為第—材料托盤的俯視圖；

圖3為第二材料托盤的俯視圖；