本發(fā)明涉及金屬加工，具體為一種高純銻摻雜劑的制備裝置及制備方法。

背景技術(shù)：

1、高純銻主要用在半導(dǎo)體制造工業(yè)，銻化銦、銻化鎵、都是由高純銻形成的典型的銻化物半導(dǎo)體，此外，高純銻可以作為半導(dǎo)體硅、鍺的摻雜劑，以改善其使用性能，也可用于制備熱電轉(zhuǎn)換元件、致冷元件、壓電品體和紅外探測器等，隨著現(xiàn)代信息材料的發(fā)展，高純銻的用途越來越大。隨著設(shè)備更新及工藝發(fā)展的需要，直拉法生長重摻銻單晶硅向著直徑更大化、電阻率更低化的方向發(fā)展，其代表著單次摻雜所需要的高純銻摻雜劑的量越來越大?，F(xiàn)有的高純銻摻雜劑的制備裝置缺乏保溫功能，造成加熱過程中熱量散失較快，導(dǎo)致功耗增加的同時高純銻融化時間長，甚至無法融化，裝置失效。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有問題的不足，本發(fā)明提供了一種高純銻摻雜劑的制備裝置及制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出現(xiàn)有的問題。

2、為解決上述問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種高純銻摻雜劑的制備裝置，包括底座和固定夾，所述底座的上表面設(shè)置有保溫裝置，所述底座的上表面固定連接有支撐架，所述固定夾的外表面固定連接有連接桿，所述連接桿的外表面固定連接有連接架，所述連接架的底部固定連接有支撐鐵圈，所述支撐鐵圈的頂部設(shè)置有石英坩堝，所述石英坩堝的頂部設(shè)置有蓋板，所述蓋板的頂部開設(shè)有籽晶拆裝口，所述蓋板的頂部設(shè)置有進氣管和排氣管，所述保溫裝置包括基座，所述基座的上表面固定連接有控制盒和伸縮氣缸，所述伸縮氣缸的頂端固定連接有保溫殼體，所述保溫殼體的內(nèi)部開設(shè)有真空腔，所述保溫殼體的內(nèi)腔設(shè)置有加熱線圈，所述保溫殼體的外表面固定連接有電磁加熱控制器。

3、優(yōu)選的，所述固定夾設(shè)置在支撐架的外表面，所述石英坩堝的內(nèi)部設(shè)置有高純銻顆粒。

4、優(yōu)選的，所述籽晶拆裝口的內(nèi)部設(shè)置有封蓋，所述進氣管和排氣管的外表面貫穿蓋板并延伸至石英坩堝的內(nèi)腔。

5、優(yōu)選的，所述伸縮氣缸、保溫殼體和石英坩堝設(shè)置在同一中軸線上，所述支撐鐵圈和石英坩堝設(shè)置在加熱線圈內(nèi)部的腔體內(nèi)。

6、優(yōu)選的，所述電磁加熱控制器的頂部固定連接有連接端子，所述連接端子的數(shù)量為兩個，所述連接端子的內(nèi)部與加熱線圈的兩端固定連接。

7、優(yōu)選的，所述電磁加熱控制器的底部固定連接有連接線，所述連接線遠離電磁加熱控制器的一端固定連接在控制盒的內(nèi)部。

8、優(yōu)選的，所述控制盒的上表面固定連接有顯示屏，所述控制盒的上表面設(shè)置有第一開關(guān)鍵和第二開關(guān)鍵。

9、優(yōu)選的，所述保溫殼體內(nèi)表面的底部固定連接有溫度傳感器，所述伸縮氣缸、電磁加熱控制器和溫度傳感器均與控制盒電性連接。

10、一種高純銻摻雜劑的制備裝置的制備方法，包括以下步驟：使保溫殼體處于石英坩堝的正下方，向石英坩堝內(nèi)加入高純銻顆粒和籽晶，蓋上蓋板，通過進氣管向石英坩堝內(nèi)通入氬氣，按下第一開關(guān)鍵控制伸縮氣缸伸長，帶動保溫殼體向上移動，直至石英坩堝處于加熱線圈的內(nèi)腔，再按下第二開關(guān)鍵使加熱線圈通電加熱，使高純銻顆粒被加熱融化，按下第二開關(guān)鍵停止加熱，再按下第一開關(guān)鍵使保溫殼體向下移動，直至石英坩堝離開加熱線圈的內(nèi)部，待石英坩堝冷卻后，拆取籽晶和銻塊并關(guān)閉氬氣。

11、本發(fā)明提供了一種高純銻摻雜劑的制備裝置及制備方法。具備以下有益效果：

12、一、該高純銻摻雜劑的制備裝置，通過保溫裝置，由于保溫裝置設(shè)置為可升降的方式，能夠使得制備過程中石英坩堝位于保溫殼體內(nèi)加熱線圈的內(nèi)腔，利用保溫殼體內(nèi)的真空腔來實現(xiàn)良好的保溫能力，制備完畢后利用伸縮氣缸使保溫殼體下降，直至石英坩堝主體露出于保溫殼體之外，實現(xiàn)良好的散熱能力，從而實現(xiàn)了較大量高純銻摻雜劑的低功耗的單次制備。

13、二、該高純銻摻雜劑的制備裝置，通過蓋板和籽晶拆裝口，若石英坩堝為透明的石英材質(zhì)，則已實現(xiàn)觀察功能，若石英坩堝為非透明的材質(zhì)，則籽晶拆裝口承擔(dān)觀察窗口的功能，提高了裝置的實用性，以免出現(xiàn)石英坩堝不透明，無法觀察石英坩堝內(nèi)部的情況。

技術(shù)特征：

1.一種高純銻摻雜劑的制備裝置，包括底座(1)和固定夾(4)，其特征在于：所述底座(1)的上表面設(shè)置有保溫裝置(3)，所述底座(1)的上表面固定連接有支撐架(2)，所述固定夾(4)的外表面固定連接有連接桿(5)，所述連接桿(5)的外表面固定連接有連接架(6)，所述連接架(6)的底部固定連接有支撐鐵圈(7)，所述支撐鐵圈(7)的頂部設(shè)置有石英坩堝(8)，所述石英坩堝(8)的頂部設(shè)置有蓋板(9)，所述蓋板(9)的頂部開設(shè)有籽晶拆裝口(10)，所述蓋板(9)的頂部設(shè)置有進氣管(12)和排氣管(13)，所述保溫裝置(3)包括基座(301)，所述基座(301)的上表面固定連接有控制盒(302)和伸縮氣缸(303)，所述伸縮氣缸(303)的頂端固定連接有保溫殼體(304)，所述保溫殼體(304)的內(nèi)部開設(shè)有真空腔(305)，所述保溫殼體(304)的內(nèi)腔設(shè)置有加熱線圈(306)，所述保溫殼體(304)的外表面固定連接有電磁加熱控制器(307)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純銻摻雜劑的制備裝置，其特征在于：所述固定夾(4)設(shè)置在支撐架(2)的外表面，所述石英坩堝(8)的內(nèi)部設(shè)置有高純銻顆粒(14)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純銻摻雜劑的制備裝置，其特征在于：所述籽晶拆裝口(10)的內(nèi)部設(shè)置有封蓋(11)，所述進氣管(12)和排氣管(13)的外表面貫穿蓋板(9)并延伸至石英坩堝(8)的內(nèi)腔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純銻摻雜劑的制備裝置，其特征在于：所述伸縮氣缸(303)、保溫殼體(304)和石英坩堝(8)設(shè)置在同一中軸線上，所述支撐鐵圈(7)和石英坩堝(8)設(shè)置在加熱線圈(306)內(nèi)部的腔體內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純銻摻雜劑的制備裝置，其特征在于：所述電磁加熱控制器(307)的頂部固定連接有連接端子(308)，所述連接端子(308)的數(shù)量為兩個，所述連接端子(308)的內(nèi)部與加熱線圈(306)的兩端固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純銻摻雜劑的制備裝置，其特征在于：所述電磁加熱控制器(307)的底部固定連接有連接線(310)，所述連接線(310)遠離電磁加熱控制器(307)的一端固定連接在控制盒(302)的內(nèi)部。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純銻摻雜劑的制備裝置，其特征在于：所述控制盒(302)的上表面固定連接有顯示屏(311)，所述控制盒(302)的上表面設(shè)置有第一開關(guān)鍵(312)和第二開關(guān)鍵(313)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純銻摻雜劑的制備裝置，其特征在于：所述保溫殼體(304)內(nèi)表面的底部固定連接有溫度傳感器(309)，所述伸縮氣缸(303)、電磁加熱控制器(307)和溫度傳感器(309)均與控制盒(302)電性連接。

9.一種高純銻摻雜劑的制備裝置的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：使保溫殼體(304)處于石英坩堝(8)的正下方，向石英坩堝(8)內(nèi)加入高純銻顆粒(14)和籽晶，蓋上蓋板(9)，通過進氣管(12)向石英坩堝(8)內(nèi)通入氬氣，按下第一開關(guān)鍵(312)控制伸縮氣缸(303)伸長，帶動保溫殼體(304)向上移動，直至石英坩堝(8)處于加熱線圈(306)的內(nèi)腔，再按下第二開關(guān)鍵(313)使加熱線圈(306)通電加熱，使高純銻顆粒(14)被加熱融化，按下第二開關(guān)鍵(313)停止加熱，再按下第一開關(guān)鍵(312)使保溫殼體(304)向下移動，直至石英坩堝(8)離開加熱線圈(306)的內(nèi)部，待石英坩堝(8)冷卻后，拆取籽晶和銻塊并關(guān)閉氬氣。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高純銻摻雜劑的制備裝置及制備方法，本發(fā)明涉及金屬加工技術(shù)領(lǐng)域。該高純銻摻雜劑的制備裝置，包括底座和固定夾，底座的上表面設(shè)置有保溫裝置，底座的上表面固定連接有支撐架，固定夾的外表面固定連接有連接桿，連接桿的外表面固定連接有連接架，連接架的底部固定連接有支撐鐵圈，支撐鐵圈的頂部設(shè)置有石英坩堝，石英坩堝的頂部設(shè)置有蓋板，蓋板的頂部開設(shè)有籽晶拆裝口，保溫裝置包括基座，基座的上表面固定連接有控制盒和伸縮氣缸，伸縮氣缸的頂端固定連接有保溫殼體，保溫殼體的內(nèi)部開設(shè)有真空腔，保溫殼體的內(nèi)腔設(shè)置有加熱線圈，能夠在制備過程中提供保溫功能，實現(xiàn)了較大量高純銻摻雜劑的低功耗的單次制備。

技術(shù)研發(fā)人員：周小淵,李珍,蘇波,王思遠,吳建財,馬占東,董長海,杜瑞平,賀俊杰
受保護的技術(shù)使用者：寧夏中晶半導(dǎo)體材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30