专利名称：挡板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及材料生长技术领域，特别是涉及一种材料生长真空室所使用的挡板。
背景技术：
现代的材料生长很多是在真空室内完成的，这种获得材料的方法可以精确控制成分，不受大气环境中的其他杂质影响。在材料的生长过程中，如在利用高真空的分子束外延(MBE)设备生长薄膜材料的情况下，需要在衬底上用温度控制的方式把多种成分合成为最终材料，其中一种成分的来源于一个源炉。源炉内可以放置高纯度的源材料，并可以将源材料加热到设定温度。一般会在衬底前面安装一个衬底主挡板，其尺寸大于衬底，同时每个源炉都会配备一个带有转轴的小挡板，其尺寸大于源炉开口。小挡板一般可以绕转轴转动，停留在不同方位，以打开或关闭源炉开口。在高真空的环境中，从源炉中因热蒸发的粒子(原 子，分子，团簇等)基本沿直线运动，在源炉和衬底间设置小挡板和衬底主挡板可以直接阻止粒子通过。衬底主挡板的作用是保护衬底及其上的材料不受污染。当衬底主挡板关闭的时候，任何成分都无法生长沉积在衬底上。通常在材料生长前的准备阶段及材料生长后的降温阶段，衬底主挡板处于关闭状态。而在材料生长过程中，衬底主挡板处于打开状态。每个源炉配备的小挡板则用来控制该源炉中源材料粒子的通过与否需要该种源料的时候，对应的小挡板打开；不需要的时候，对应的小挡板关闭。这样，小挡板和衬底主挡板组合就完成了选择性的材料生长和保证所得到的合成材料不受污染。传统的小挡板通常为单层结构，一般采用耐高温的金属材料(如钽等)制成，离源炉开口很近，起到给源炉保温和阻挡粒子的作用。使用一段时间后，小挡板朝向源炉开口的一面会有源料沉积，而小挡板朝向衬底的一面也会有部分杂质沉积。材料生长过程中经常会出现某个源炉处于高温而其小挡板仍需要关闭的情况。这种情况下，小挡板的两面的温度都很高，小挡板朝向衬底一面上的杂质会因高温而散发出来，从而污染衬底，给衬底上的合成材料带来不必要的杂质，影响衬底上合成材料的质量。
实用新型内容基于此，有必要针对传统的源炉小挡板沉积的杂质高温时容易污染衬底的问题，提供一种挡板。一种挡板，包括用于启闭源炉开口的第一遮挡层和第二遮挡层、连接所述第一遮挡层和所述第二遮挡层的连接杆，所述第一遮挡层和所述第二遮挡层位于所述源炉开口的同一侧且所述第二遮挡层较所述第一遮挡层远离所述源炉开口。在其中一个实施例中，所述挡板包括用于固定所述第一遮挡层和所述第二遮挡层的两个连接杆。在其中一个实施例中，所述连接杆采用隔热材料制成。在其中一个实施例中，还包括用于使所述挡板位置发生改变的转轴，所述转轴与所述第一遮挡层相连接。在其中一个实施例中，所述第一遮挡层的面积小于所述第二遮挡层的面积。在其中一个实施例中，所述第一遮挡层采用金属材料制成。在其中一个实施例中，所述第一遮挡层采用钽制成。在其中一个实施例中，所述第一遮挡层与第二遮挡层平行设置。上述挡板，在挡板长期使用后，虽然第一遮挡层和第二遮挡层上都有数量不等的杂质沉积，在源炉温度较高时，只会使第一遮挡层具有较高的温度，通过连接杆连接的、位于第一遮挡层和衬底之间的第二遮挡层的温度相对较低，所以在第二遮挡层朝向衬底的一面，不会使沉积的杂质散发，不会影响衬底生长的合成材料的质量。
图I为一实施例的挡板的结构示意图。
具体实施方式
为了解决传统的源炉小挡板沉积的杂质高温时容易污染衬底的问题，提供一种可以避免衬底污染的挡板。如图I所示，一实施例的挡板100，包括第一遮挡层110、第二遮挡层120和连接杆130。第一遮挡层110，设置于源炉开口处，用于启闭源炉开口。通常，材料生长真空室内有需要进行材料生长的衬底、用于遮挡该衬底的衬底主挡板、至少一个源炉和配备在源炉上的挡板100。一个源炉配备一个挡板100，每个源炉中放置一种衬底需要生长的成分，即源材料。材料生长开始时，首先先打开衬底主挡板，在衬底需要生长某种成分时，打开该成分对应的源炉开口处的挡板100，否则，关闭挡板100。第二遮挡层120，设置于较第一遮挡层110远离源炉开口的一侧。第二遮挡层120通过连接杆130连接于第一遮挡层110，并可随第一遮挡层110—起移动。通常，第二层板120与第一层板110之间间隔一定的距离。连接杆130，用于连接第一遮挡层110与第二遮挡层120。在本实施例中，挡板100包括用于固定第一遮挡层110和第二遮挡层120的两个连接杆。不难理解，在其它实施例中，第一遮挡层110与第二遮挡层120之间的连接杆130可以为一个，也可以使用多个。连接杆130还可以位于不同的位置，只要能稳定的将第二遮挡层120固定于第一遮挡层110即可。上述挡板100，在挡板100长期使用后，杂质沉积在第二遮挡层120朝向衬底的一面，在源炉温度较高时，只会使第一遮挡层Iio具有较高的温度，通过连接杆130连接的第二遮挡层120的温度相对较低，不会使沉积的杂质散发，不会影响衬底生长的合成材料的质量。虽然第一遮挡层110和第二遮挡层120上都有数量不等的杂质沉积，在源炉温度较高时，只会使第一遮挡层110具有较高的温度，通过连接杆130连接的、位于第一遮挡层110和衬底之间的第二遮挡层120的温度相对较低，所以在第二遮挡层120朝向衬底的一面，不会使沉积的杂质散发，不会影响衬底生长的合成材料的质量。在本实施例中，连接杆130采用隔热材料制成。隔热材料可以有效的防止热传导，避免第一遮挡层110的热量传输至第二遮挡层120。在本实施例中，挡板100还包括用于使挡板100位置发生改变的转轴140，转轴140与第一遮挡层110相连接。转轴140设置于第一遮挡层110远离第二遮挡层120的一侦U。第一遮挡层110可沿转轴140转动，以打开或关闭源炉开口。不难理解，在其它实施例中，还可以以其他方式实现挡板100打开或关闭源炉开口。在本实施例中，第一遮挡层100的面积小于第二遮挡层120的面积，以更加有利于保护衬底或者源炉中的成分不受污染。具体实施例中，第一遮挡层采用金属材料制成。通常，第一遮挡层110采用耐高温材料制成。在本实施例中，第一遮挡层110采用采用钽制成。在其他实施例中，还可以使用其他材料。上述挡板100，第一遮挡层110离源炉开口较近，同时起到给源炉保温和阻挡源炉中成分的作用。当源炉处于高温而第一遮挡层110也需要关闭的情况下，第一遮挡层110的温度比较高，但是由于第一遮挡层110与第二遮挡层120之间的连接杆130的作用，第二遮挡层120的温度会低很多，以保证第二遮挡层120上积累的杂质不会因为高温而散发出·来，更不会给衬底上的合成材料带来不必要的杂质，不会影响到合成材料的质量。在本实施例中，第一遮挡层110与第二遮挡层120平行设置。容易理解，也可以根据需要适当的调整第一遮挡层110与第二遮挡层120间的角度。上述挡板100采用较简单的结构解决传统的源炉的挡板上的杂质污染衬底的问题，靠近源炉的第一遮挡层110采用耐高温的材料，因为有第一遮挡层110的存在，第二遮挡层120可以做得很薄，第一遮挡层110也可以用较薄的材料，省材料，成本低，整个挡板100的结构比较轻，通过转轴140改变位置，易于控制。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种挡板，其特征在于，包括用于启闭源炉开口的第一遮挡层和第二遮挡层、连接所述第一遮挡层和所述第二遮挡层的连接杆，所述第一遮挡层和所述第二遮挡层位于所述源炉开口的同一侧且所述第二遮挡层较所述第一遮挡层远离所述源炉开口。
2.根据权利要求I所述的挡板，其特征在于，所述挡板包括用于固定所述第一遮挡层和所述第二遮挡层的两个连接杆。
3.根据权利要求I所述的挡板，其特征在于，所述连接杆采用隔热材料制成。
4.根据权利要求I所述的挡板，其特征在于，还包括用于使所述挡板位置发生改变的转轴，所述转轴与所述第一遮挡层相连接。
5.根据权利要求I所述的挡板，其特征在于，所述第一遮挡层的面积小于所述第二遮挡层的面积。
6.根据权利要求I所述的挡板，其特征在于，所述第一遮挡层采用金属材料制成。
7.根据权利要求6所述的挡板，其特征在于，所述第一遮挡层采用钽制成。
8.根据权利要求I所述的挡板，其特征在于，所述第一遮挡层与第二遮挡层平行设置。
专利摘要一种挡板，包括用于启闭源炉开口的第一遮挡层和第二遮挡层、连接第一遮挡层和第二遮挡层的连接杆，第一遮挡层和第二遮挡层位于源炉开口的同一侧且第二遮挡层较第一遮挡层远离源炉开口。上述挡板，在源炉温度较高时，只会使第一遮挡层具有较高的温度，第二遮挡层的温度相对较低，不会使沉积在第二遮挡层的杂质散发，不会影响衬底上合成材料的质量。
文档编号C30B25/02GK202595339SQ20122022296
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者罗海林, 肖旭东, 顾光一 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院, 香港中文大学