一种原料舟及气相外延装置的制作方法

本发明涉及气相外延，尤其涉及一种原料舟及气相外延装置。

背景技术：

1、氢化物气相外延(hydride vapor phase epitaxy，简称hvpe)是一种常用的制备氮化镓(gan)单晶材料的方法。在hvpe过程中，通过将金属镓暴露在氢气和氮气的混合气体中，并在高温条件下进行反应，以使氮和金属镓发生反应生成氮化镓薄膜。

2、然而，现有的氢化物气相外延制备氮化镓单晶的过程存在一个技术问题，即氮化镓转化率随着金属镓的消耗而降低，一致的转化率对于高质量的氮化镓薄膜的制备来说是非常关键的，因为一致的转化率能够确保不同批次的制备操作中获得材料性能和结构特征相近的产品，转化率的降低导致不同批次之间的一致性差，使得产品质量难以得到保证。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种原料舟及气相外延装置，解决现有技术中氮化镓转化率随着金属镓的消耗而降低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

3、一种原料舟，包括用于盛放原料的容置腔，以及用于通入气体的进气端口；

4、所述容置腔内顶部设有第一维度隔板，所述第一维度隔板用于将所述容置腔分隔形成绕流通道；

5、所述绕流通道连通所述进气端口，所述绕流通道用于使通入所述进气端口的气体在所述原料舟中绕流。

6、可选地，所述第一维度隔板为平面板，各所述第一维度隔板相互平行；

7、至少两个所述第一维度隔板在第一维度上呈交错布置，使所述绕流通道在所述第一维度中呈迂回弯折。

8、可选地，所述第一维度隔板的其中一侧边与所述容置腔的腔壁紧密连接，另一侧边与所述容置腔的腔壁之间具有间隙，相邻的所述第一维度隔板通过不同的侧边与所述容置腔的腔壁连接。

9、可选地，所述第一维度隔板为环形板，至少两个所述第一维度隔板呈同心设置；

10、所述第一维度隔板上设有开口，相邻的所述第一维度隔板上的所述开口呈交错布置。

11、可选地，所述容置腔内还设有连接隔板，所述连接隔板的其中一侧边与所述容置腔的腔壁紧密连接，所述连接隔板的另一侧边依次穿过各所述第一维度隔板的开口，相邻的所述第一维度隔板通过开口的不同端与所述连接隔板紧密连接。

12、可选地，所述第一维度隔板自所述容置腔的顶部朝向位于底部的原料延伸，且所述第一维度隔板的底部高度低于所述原料的表面高度或堆积高度。

13、可选地，所述容置腔内还设有第二维度隔板，所述第二维度隔板设于所述绕流通道的延伸路径上，用于使所述绕流通道在第二维度中呈迂回弯折；

14、所述第二维度与所述第一维度为不同的空间维度。

15、可选地，多个第二维度隔板设置于两个相邻的所述第一维度隔板之间，且所述多个第二维度隔板间隔设置；

16、相邻的所述第二维度隔板中，其中一个第二维度隔板自所述容置腔的顶部朝向底部延伸，且底部与所述原料的表面具有间隙；另一个第二维度隔板位于所述容置腔的中部，顶部与容置腔的顶部具有间隙，底部低于原料的表面，并与容置腔的底部具有间隙。

17、可选地，所述第一维度隔板为平面板，各所述第一维度隔板相互平行；

18、至少两个所述第一维度隔板在第二维度上呈交错布置，使所述绕流通道在所述第二维度中呈迂回弯折。

19、可选地，所述第一维度隔板的两侧边均与所述容置腔的腔壁紧密连接；

20、相邻的所述第一维度隔板中，其中一个与所述原料的表面具有间隙，另一个与所述容置腔的顶部具有间隙。

21、本发明还提供了一种气相外延装置，包括如上任一项所述的原料舟。

22、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

23、本发明提供了一种原料舟及气相外延装置，通过在原料舟中设置绕流通道，使反应气体在原料舟中流动时保持与原料接触，从而克服因原料的消耗而导致反应物转化率降低的问题，进而提高各批次产品的一致性。

技术特征：

1.一种原料舟(10)，其特征在于，包括用于盛放原料的容置腔(100)，以及用于通入气体的进气端口(131)；

2.根据权利要求1所述的原料舟(10)，其特征在于，所述第一维度隔板(11)为平面板，各所述第一维度隔板(11)相互平行；

3.根据权利要求2所述的原料舟(10)，其特征在于，所述第一维度隔板(11)的其中一侧边与所述容置腔(100)的腔壁紧密连接，另一侧边与所述容置腔(100)的腔壁之间具有间隙，相邻的所述第一维度隔板(11)通过不同的侧边与所述容置腔(100)的腔壁连接。

4.根据权利要求1所述的原料舟(10)，其特征在于，所述第一维度隔板(11)为环形板，至少两个所述第一维度隔板(11)呈同心设置；

5.根据权利要求4所述的原料舟(10)，其特征在于，所述容置腔(100)内还设有连接隔板(14)，所述连接隔板(14)的其中一侧边与所述容置腔(100)的腔壁紧密连接，所述连接隔板(14)的另一侧边依次穿过各所述第一维度隔板(11)的开口，相邻的所述第一维度隔板(11)通过开口的不同端与所述连接隔板(14)紧密连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的原料舟(10)，其特征在于，所述第一维度隔板(11)自所述容置腔(100)的顶部朝向位于底部的原料延伸，且所述第一维度隔板(11)的底部高度低于所述原料的表面(101)高度或堆积高度。

7.根据权利要求1至5任一项所述的原料舟(10)，其特征在于，所述容置腔(100)内还设有第二维度隔板(12)，所述第二维度隔板(12)设于所述绕流通道(13)的延伸路径上，用于使所述绕流通道(13)在第二维度中呈迂回弯折；

8.根据权利要求7所述的原料舟(10)，其特征在于，多个第二维度隔板(12)设置于两个相邻的所述第一维度隔板(11)之间，且所述多个第二维度隔板(12)间隔设置；

9.根据权利要求1所述的原料舟(10)，其特征在于，所述第一维度隔板(11)为平面板，各所述第一维度隔板(11)相互平行；

10.根据权利要求9所述的原料舟(10)，其特征在于，所述第一维度隔板(11)的两侧边均与所述容置腔(100)的腔壁紧密连接；

11.一种气相外延装置，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的原料舟(10)。

技术总结
本发明公开了一种原料舟及气相外延装置，原料舟包括用于盛放原料的容置腔，以及用于通入气体的进气端口；所述容置腔内顶部设有第一维度隔板，所述第一维度隔板用于将所述容置腔分隔形成绕流通道；所述绕流通道连通所述进气端口，所述绕流通道用于使通入所述进气端口的气体在所述原料舟中绕流通过在原料舟中设置绕流通道，使反应气体在原料舟中流动时保持与原料接触，从而克服因原料的消耗而导致反应物转化率降低的问题，进而提高各批次产品的一致性。

技术研发人员：王健辉,卢敬权
受保护的技术使用者：东莞市中镓半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31