[發(fā)明專利]一種用于砷化鎵晶體生長(zhǎng)用新型密封結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210408728.2
• 申請(qǐng)日: 2022-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN114688250A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張滿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京通美晶體技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): F16J15/06
• 分類號(hào): F16J15/06;F16J15/10;F16J15/12;C30B29/42;C23C4/129;C23C4/073;C22C19/05;C23C4/134;C23C4/10;C23C4/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種用于砷化鎵晶體生長(zhǎng)用新型密封結(jié)構(gòu)，包括石英管和與石英管螺紋連接的石英帽，所述石英帽內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋且與石英管螺紋連接；所述石英帽靠近石英管一側(cè)沿其周面開設(shè)有容納槽，容納槽處于石英帽頂部與內(nèi)螺紋之間，所述容納槽內(nèi)填充有膨脹石墨?玄武巖纖維復(fù)合布，所述膨脹石墨?玄武巖纖維復(fù)合布由玄武巖纖維布在分散有膨脹石墨的溶劑中浸漬后烘干得到。本申請(qǐng)具有實(shí)現(xiàn)石英管和石英帽之間的密封操作更為方便，而且密封效果優(yōu)異的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種用于砷化鎵晶體生長(zhǎng)用新型密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

GaAs材料是一種重要的化合物半導(dǎo)體材料，具有許多不同于Si、Ge材料的特性，能夠廣泛應(yīng)用于發(fā)光器件如激光器、光探測(cè)器以及高頻器件等領(lǐng)域。

GaAs單晶襯底產(chǎn)品在制備時(shí)，需要將高純砷和高純鎵合成的多晶GaAs裝入PBN坩堝，然后將裝料的PBN坩堝裝入石英管并用石英帽焊接密封。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)采用上述密封材料操作較為不便，而且密封效果有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)石英管和石英帽之間的密封操作更為方便，而且密封效果優(yōu)異，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于砷化鎵晶體生長(zhǎng)用新型密封結(jié)構(gòu)。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N砷化鎵晶體生長(zhǎng)用新型密封結(jié)構(gòu)采用如下的技術(shù)方案：

一種砷化鎵晶體生長(zhǎng)用新型密封結(jié)構(gòu)，包括石英管和與石英管螺紋連接的石英帽，所述石英帽內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋且與石英管螺紋連接；

所述石英帽靠近石英管一側(cè)沿其周面開設(shè)有容納槽，容納槽處于石英帽頂部與內(nèi)螺紋之間，所述容納槽內(nèi)填充有膨脹石墨-玄武巖纖維復(fù)合布，所述膨脹石墨-玄武巖纖維復(fù)合布由玄武巖纖維布在分散有膨脹石墨的溶劑中浸漬后烘干得到。

通過采用上述技術(shù)方案，本申請(qǐng)中石英管和石英帽之間的連接采用膨脹石墨-玄武巖纖維復(fù)合布，玄武巖纖維具有優(yōu)異的耐熱耐高溫性能，而膨脹石墨具有高溫膨脹性能，如此將石英管和石英帽抵接后在單晶爐內(nèi)高溫單晶生長(zhǎng)的時(shí)候，膨脹石墨受熱膨脹，與石英管抵接，如此，操作更加方便，如此在生長(zhǎng)過程中密封更為牢固，密封效果更好。而且石英帽與石英管的螺紋連接，尤其是石英管設(shè)置螺紋孔，而石英帽外凸設(shè)置有螺紋線，配合填充的復(fù)合布具有一定的填充性能，可以與石英管貼合，后期生長(zhǎng)過程中膨脹石墨膨脹，使得石英帽與石英管之間被填充，起到優(yōu)良的密封效果。而且操作更為方便。

可選的，分散有膨脹石墨的溶劑選用水，且膨脹石墨與水的質(zhì)量比為(15-20)：1。

可選的，分散有膨脹石墨的溶劑中還添加有聚乙烯醇，聚乙烯醇與水的質(zhì)量比為1：(5-6)。

通過采用上述技術(shù)方案，聚乙烯醇溶于水具有一定的粘性，從而更加有利于膨脹石墨在玄武巖纖維布上的附著，從而進(jìn)一步提升最終的密封效果。

可選的，玄武巖纖維布浸漬后烘干參數(shù)為：烘干溫度為60-80℃，烘干時(shí)間為30-40min。

通過采用上述技術(shù)方案，采用上述烘干參數(shù)的時(shí)候?qū)τ谛鋷r纖維布的影響更小，而且膨脹石墨在玄武巖下纖維布上的分散更好，最終其密封效果更優(yōu)異。

可選的，所述容納槽內(nèi)還設(shè)置有金屬包覆墊片，金屬包覆墊片一側(cè)與所述石英管抵接，另一側(cè)與所述膨脹石墨-玄武巖纖維復(fù)合布貼合。

通過采用上述技術(shù)方案，金屬包覆墊片具有更高的強(qiáng)度，將其應(yīng)用于上述密封結(jié)構(gòu)，再配合復(fù)合布的設(shè)置，在生長(zhǎng)過程中，膨脹石墨受熱膨脹，使得金屬包覆墊片與石英管之間貼合更為緊密。

可選的，所述金屬包覆墊片靠近石英管一側(cè)還依次噴涂形成有McrAlY粘結(jié)層和陶瓷面層以及無機(jī)高溫涂層，所述無機(jī)高溫涂層由無機(jī)高溫涂料噴涂得到，所述無機(jī)高溫涂料由包括以下重量份的原料制得：8-15份石英粉、30-50份耐熱樹脂、10-20份納米α-氧化鋁、6-10份納米二氧化鋯和15-25份勃姆石溶膠。