一种有机金属化学气相沉积装置的制作方法

文档序号:13126686阅读:548来源:国知局

本实用新型涉及化学化工反应器,具体涉及一种有机金属化学气相沉积装置。



背景技术:

采用有机金属化合物为原料通过化学气相沉积法(Chemical vapor deposition,CVD)来制备金属或氧化物薄膜具有成本低、操作简单、产物纯度高等特点。CVD实验影响因素较多,产物的形貌不易控制,现有报道主要集中在反应条件如反应温度、气体流量、体系压力等参数对最终产物的影响,很少有研究者关注反应器内的局部流场。实际上实验条件、反应器的类型和尺寸等共同营造了反应器内不同的局部化学环境,从而影响着薄膜的形貌和性质。研究不同实验条件下反应器的局部化学环境,从而获得实验条件、反应器类型、局部化学环境和产物纳/微结构之间的关系,从而实现纳/微产物的可控生长。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了克服现有技术中某些或某个缺点,提供一种有机金属化学气相沉积装置。

根据本实用新型的有机金属化学气相沉积装置,包括依次连接的载气供应单元、有机金属罐、双管式加热炉和尾气处理单元;其中双管式加热炉包括加热体、外管和内管,外管的进气口与有机金属罐连接,外管的出气口与尾气处理单元连接,内管用来承载样品,内管的一端为开口,另一端为闭口,开口端与与外管的进气口相对;有机金属罐设置在恒温浴锅中。

优选情况下,还包括稀释气供应单元,在载气供应单元和稀释气供应单元的管路上分别设有流量计和预热单元。

优选情况下,还包括设置在外管进气口处的气体混合室。

根据本实用新型的有机金属化学气相沉积装置,通过进气管路和反应器结构设计,能够大大提高有机金属化合物的沉积效率,降低薄膜沉积成本。

附图说明

图1是根据本实用新型一个具体实施例的有机金属化学气相沉积装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。本领域技术人员应当理解,下面描述的实施例仅是对本实用新型的示例性说明,而非用于对其作出任何限制。

参见图1,根据本实用新型的有机金属化学气相沉积装置,包括并行设置的载气供应单元和稀释气供应单元,载气供应单元和稀释气供应单元可以共用一个气源1,根据反应需要也可以分别连接不同的气源。在载气供应单元的管路上设置有载气流量器2和载气预热单元4,在稀释气供应单元的管路上设有稀释气流量计3和稀释气预热单元5。通过预热单元对载气和稀释气进行预热,从而能够提高裂解沉积反应的效率。

载气供应单元与有机金属罐6通过管路连接,有机金属罐6用来盛放有机金属化合物液体,有机金属罐6上插有载气进气管和载气出气管。载气进气管插入到有机金属罐6的液面以下,载气出气管露在液面以上。有机金属罐6设置在恒温浴锅7中,根据有机金属化合物的挥发性质,可以选择水浴或油浴。在载气出气管路上可以设置测压仪9,用来监测含有机金属化合物的载气压力,根据载气压力变化来调节恒温浴锅7的浴温。

载气出气管和稀释气进气管路通过气体混合室8汇合,气体混合室8的出口与双管式加热炉的外管10的进气口连接,外管10的外周设置有加热体11,外管10内设有直径小于外管10直径的内管12,内管12用来承载基体13。内管12的一端为开口,另一端为闭口,开口端与与外管10的进气口相对。从外管10进气口进入的含有机金属化合物蒸汽从内管12的开口端进入内管12,在高温区发生裂解反应,在基体13表面沉积薄膜,沉积后的气体在到达内管12的闭口端后又重新返回,未裂解的有机金属化合物再次在基体13表面进行沉积。通过设置一端开口另一端闭口的内管12,能够有效延长有机金属化合物的停留时间,大大提高了有机金属化合物的沉积效率。

外管10的出气口与尾气处理单元14连接,尾气经净化后再向外排出。

以上所示仅为本实用新型的较佳实施例,凡依本实用新型权利要求所做的均等变化或修饰,均应属本实用新型权利要求的涵盖范围。

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