一种气体配气装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种配气装置。
【背景技术】
[0002]采用等离子体方法在材料表面沉积薄膜已有广泛应用，在太阳能电池领域应用也十分普遍。在太阳能电池领域不论是在何种材料表面沉积薄膜，其最终目标都是要获得具有良好光学或电学性能的薄膜。目前所使用的用于沉积薄膜的气源都多于两种，要获得具有良好光学或电学性能的薄膜，除工艺条件、气体纯度等外，设备本身也是关键因素之一。目前，广泛应用的手段有:喷淋电极、甚高频电源、残余物处理、等离子密度及均匀性、交变电磁场等等。此外，多种气体均匀混合问题也是影响沉积薄膜性能的因素。传统混气方式主要是把不同气体同时通入汇流主管，再经汇流主管送入等离子电极中，这会造成小流量气体在进入汇流主管前就被大流量气体压制在自身管道中，无法进入汇流主管，直到达到一定量时才能进入汇流主管，这种情况下所沉积的薄膜的性能是很差的，可见此问题的重要性。
[0003]在太阳能电池领域中，多种气体均匀混合的问题更为突出。当沉积N型、P型及其它掺杂材料薄膜时，掺杂气体用量要远小于稀释等气体用量，即使等离子体等相关参数很稳定的情况下，若不同气体混合均匀性不好，也就是说空间分布不均匀时，会造成所沉积的薄膜在不同区域间电学性能的较大差异，造成器件整体性能下降。因此，保证混气均匀是获得具有良好光学或电学性能薄膜的必要条件，且优先级应高于均匀等离子体等必要条件。
[0004]传统混气一般采用多条气体管路汇集于一条回流管道中，为安装方便，管道直径也基本同一，且未按流量等参数予以优化设计，大流量气体会使小流量气体阻塞于小流量管道内，直至小流量管道内阻塞的气体压力与大流量气体接近时，才能得以流出小流量管道，进而造成薄膜电学及光学性能达不到所期望值，过程无法重复。因此，改进传统方案具有重要意义。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是克服现有技术造成配气不均匀的缺点，提出一种等离子体电极进气配气装置。本实用新型能够使两种以上气体更均匀地混合，进而改善所沉积薄膜的光学或电学性能。
[0006]本实用新型采用技术方案:
[0007]本实用新型配气装置基于不同气体间流量差在一个量级之内的情况，可避免传统方式带来的小流量气体无法恒定进入汇流管道的问题。
[0008]本实用新型包含两种气体管道，大流量气体管道及小流量气体管道。大流量气体管道除用于通入大流量气体外，同时兼作汇流管道；小流量气体管道与大流量气体管道连接，小流量气体管道的气体出口端穿过大流量气体管道的管壁，插入到大流量气体管道中并与大流量气体管道焊接固定。小流量气体管道进入大流量气体管道部分的长度等于大流量气体管道的半径，小流量气体管道进入大流量气体管道部分的顶端为一斜口，斜口与小流量气体管道的轴的夹角约为45°，顶端设计为斜口方式可增加气体出口的面积，且斜口开口朝向大流量气体管道的气体出口，与大流量气体管道中气体流动方向一致。每一小流量气体管道仅通入一种小流量气体，当有多于一种小流量气体时，当小流量气体管道有多根时，相互错开布置，如硅基薄膜中一般会有两种以上小流量气体，每一根小流量气体管道位于不同的平面。小流量气体管道直径小于大流量气体管道直径。大流量气体管道气体进口与大流量气体流量计连接。气体出口与电极进气口连接。
[0009]本实用新型避免了现有配气方式带来的大流量气体将小流量气体出口阻塞情况的发生；当小流量气体流出小流量气体进气管顶端后，因顶端处为一斜口，小流量气体流出出口时不会因大流量气体阻塞，会均匀喷洒在大流量气体中，并随大流量气体进入到电极中，在一定范围内具有应用优势。
[0010]本实用新型可实现气体间流量差值在一个量级之内的均匀混气。
【附图说明】
[0011]图1传统配气结构示意图，图中:1气体进口，2气体出口 ；
[0012]图2本实用新型配气结构外形示意图，图中:3大流量气体管道，4、5小流量气体管道；
[0013]图3本实用新型配气结构剖视示意图，图中:3大流量气体管道气体管道，4、5小流量气体管道。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图进一步说明本实用新型实施方式。
[0015]本实用新型包含两种直径不同的气体管道，如图2及图3所示，大流量气体管道3及小流量气体管道4、5，为简化，图中仅给出两根小流量气体管道，用于描述本实用新型结构，小流量气体管道的数量可根据在实际应用的需要设置。
[0016]大流量气体管道3除用于通入大流量气体外，同时兼作汇流管道。小流量气体管道4、5与大流量气体管道3连接，小流量气体管道4、5的气体出口端穿过大流量气体管道3的管壁，插入到大流量气体管道3中并焊接固定。小流量气体管道4、5进入大流量气体管道3部分的长度等于大流量气体管道3的半径，小流量气体管道4、5进入大流量气体管道部分的顶端为一斜口，如图3所示，斜口与小流量气体管道4、5的轴的夹角约为45°，小流量气体管道4、5的顶端设计为斜口方式可增加气体出口的面积。斜口的开口朝向大流量气体管道3的气体出口，与大流量气体管道3中气体流动方向一致，如图3中箭头所示为气体流动方向。每一小流量气体管道仅通入一种小流量气体，当有多于一种小流量气体时，小流量气体管道有多根，并相互错开布置，每一根小流量气体管道位于不同的水平面上，如图2所示。小流量气体管道4、5的直径小于大流量气体管道3的直径，如图2及图3所示。大流量气体管道3的气体进口端与大流量气体流量计连接。大流量气体管道3的气体出口端与电极气体进口连接。
[0017]将大流量气体通入大流量气体管道3，小流量气体通入小流量管道4、5，图3中箭头所示为气体流动方向；随着大流量气体的流动，小流量气体也会同时流入大流量气体管道3中，完成配气过程，并经大流量气体管道3流出，如图3中箭头所示。
【主权项】
1.一种气体配气装置，其特征在于所述的配气装置包括大流量气体管道及小流量气体管道；小流量气体管道直径小于大流量气体管道直径；小流量气体管道的气体出口端穿过大流量气体管道的管壁，插入到大流量气体管道中并与大流量气体管道焊接固定；大流量气体管道的气体进口与大流量气体流量计连接，大流量气体管道的气体出口与电极气体进口连接。2.根据权利要求1所述的气体配气装置，其特征在于，所述的小流量气体管道进入大流量气体管道部分的长度等于大流量气体管道的半径。3.根据权利要求1所述的气体配气装置，其特征在于，所述的小流量气体管道进入大流量气体管道部分的顶端为一斜口，斜口与小流量气体管道的轴的夹角约为45° ;斜口的开口朝向大流量气体管道的气体出口，与大流量气体管道中气体流动方向一致。4.根据权利要求1所述的气体配气装置，其特征在于，所述的大流量气体管道用于通入大流量气体，并兼作汇流管道。5.根据权利要求1所述的气体配气装置，其特征在于，每一根所述的小流量气体管道通入一种小流量气体，当小流量气体多于一种时，多根小流量气体管道相互错开布置，且每一根小流量气体管道位于不同水平面上。
【专利摘要】一种气体配气装置，包括大流量气体管道及小流量气体管道。小流量气体管道的气体出口端穿过大流量气体管道的管壁，插入到大流量气体管道中并与大流量气体管道焊接固定。大流量气体管道的气体进口与大流量气体流量计连接，大流量气体管道的气体出口与电极气体进口连接。小流量气体管道进入大流量气体管道部分的长度等于大流量气体管道的半径。小流量气体管道进入大流量气体管道部分的顶端为一斜口，斜口与小流量气体管道的轴的夹角约为45°。斜口的开口朝向大流量气体管道的气体出口，与大流量气体管道中气体流动方向一致。每一小流量气体管道通入一种小流量气体，当小流量气体多于一种时，多根小流量气体管道相互错开布置。
【IPC分类】C23C16/455
【公开号】CN204825047
【申请号】CN201520231780
【发明人】刁宏伟, 王文静, 赵雷, 周春兰, 王光红
【申请人】中国科学院电工研究所
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年4月17日