可實時顯示的計量器相連接。
[0039]本發(fā)明對所述化學氣相沉積爐沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的化學氣相沉積爐即可。
[0040]在本實施例中，所述測量化學氣相沉積爐的原料蒸發(fā)量的裝置(測量裝置)中浮力裝置與化學氣相沉積爐內(nèi)的固體原料頂部接觸，其作用在于隨著溫度的升高，固體原料變?yōu)橐簯B(tài)，浮力裝置得到初始位置;隨著溫度的繼續(xù)升高，液態(tài)的原料被消耗，浮力裝置的高度又會發(fā)生變化，從而能夠?qū)崟r得到爐內(nèi)原料的消耗量，從而為后續(xù)更加準確地檢測化學沉積過程中固體原料的消耗量。
[0041]在本實施例中，所述浮力裝置與所述軸絲的一端相連接，其作用在于將浮力裝置的變化進行計量;在其他實施例中，浮力裝置也可以與軸絲的任意位置相連接，以能夠準確體現(xiàn)浮力裝置的變化為優(yōu)選方案。
[0042]在本實施例中，所述浮力裝置優(yōu)選為中空圓柱體或中空球體，更優(yōu)選為中空圓柱體，其作用在于浮在熔融狀態(tài)的金屬液面上，能夠準確的隨液態(tài)的原料的高度變化而變化位置;在其他實施例中，所述浮力裝置的直徑和形態(tài)沒有特殊的要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)原料的密度、液體原料的體積計算得出滿足上述要求的體積的浮力裝置。
[0043]在本實施例中，所述浮力裝置的材質(zhì)優(yōu)選為高純石墨、C/C復(fù)合材料或石英，更優(yōu)選為高純石墨;在其他實施例中，所述浮力裝置也可以為其他材質(zhì)，以性能穩(wěn)定，不與其他反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)，不會影響化學氣相沉積終產(chǎn)品的品質(zhì)為優(yōu)選方案。
[0044]在本實施例中，所述軸絲為鉬絲、銅絲或鎢絲，其作用在于能夠準確計量浮力裝置的位置變化;在其他實施例中，所述軸絲也可以為其他材質(zhì)，以熱膨脹系數(shù)小、可耐高溫、直徑較小的金屬絲為優(yōu)選方案。
[0045]在本實施例中，所述軸絲的直徑小于等于0.2_，其作用在于密度均勻的纏繞在所述卷繞裝置上;在其他實施例中，所述軸絲的直徑也可以進行其他選擇，以能夠密度均勻的纏繞在所述卷繞裝置上為優(yōu)選方案。
[0046]本發(fā)明所述軸絲的另一端與所述卷繞裝置相連接，所述卷繞裝置固定在化學氣相沉積爐內(nèi)的固體原料上方。
[0047]在本實施例中，所述卷繞裝置優(yōu)選固定在化學氣相沉積爐內(nèi)的固體原料上方，其作用在于能夠準確的體現(xiàn)軸絲與浮力裝置的變化關(guān)系；在其他實施例中，所述卷繞裝置也可以固定在其他位置，以準確的體現(xiàn)軸絲與浮力裝置的變化關(guān)系為優(yōu)選方案。
[0048]在本實施例中，所述卷繞裝置為軸芯或軸套，其作用在于能夠方便軸絲準確的進行纏繞;在其他實施例中，所述卷繞裝置也可以為其他形態(tài)，以方便軸絲準確纏繞為優(yōu)選方案。
[0049]在本實施例中，所述卷繞裝置的材質(zhì)與軸絲相同，其作用在于高溫條件下，能夠與軸絲熱膨脹相同；在其他實施例中，所述卷繞裝置也可以為其他材質(zhì)，以能夠盡量減小熱膨脹對準確測量的影響為優(yōu)選方案。
[0050]本發(fā)明所述卷繞裝置的軸心與所述可實時顯示的計量器相連接。
[0051]在本實施例中，所述卷繞裝置的軸心與所述可實時顯示的計量器相連接，其作用在于計量過程中，所述卷繞裝置上已有的軸絲減少的圈數(shù)，能夠通過可實時顯示的計量器進行計量;在其他實施例中，所述卷繞裝置的其他位置也可以與所述可實時顯示的計量器相連接，以能夠準確的顯示并計量軸絲的變化距離為優(yōu)選方案。
[0052]在本實施例中，所述計量器優(yōu)選為旋轉(zhuǎn)編碼器，其作用在于準確記錄所述卷繞裝置上已有的軸絲減少的圈數(shù);在其他實施例中，所述計量器也可以為其他可實時顯示的設(shè)備，以能夠準確的顯示并計量軸絲的變化距離為優(yōu)選方案。
[0053]本發(fā)明提供了一種測量化學氣相沉積爐的原料蒸發(fā)量的裝置，能夠?qū)崟r監(jiān)測和控制原料的蒸發(fā)量，具有較高的精確度。尤其是在高溫、真空等密閉條件下，本發(fā)明采用軸絲式測量，減小了溫度對部件熱膨脹的影響，從而大大提高了測量精度，而且本發(fā)明采用的金屬軸絲和軸芯等部件，在實際的使用過程中安全性較高，而且本發(fā)明的連接方式，在實際的使用過程中也不會影響化學氣相沉積爐對高氣密性的要求。
[0054]本發(fā)明還提供了一種測量化學氣相沉積爐的原料蒸發(fā)量的方法，包括以下步驟:
[0055]A)將測量裝置中的卷繞裝置固定在化學氣相沉積爐內(nèi)的固體原料上方，浮力裝置置于化學氣相沉積爐內(nèi)的固體原料頂部，并使軸絲垂直無曲張；
[0056]B)將所述固體原料全部熔化為液體原料時，所述測量裝置測得初始計數(shù)；
[0057]C)將所述液體原料變?yōu)檎羝倪^程中，所述測量裝置測得第二計數(shù)；
[0058]D)根據(jù)所述初始計數(shù)、第二計數(shù)、卷繞裝置的周長與測定初始計數(shù)和第二計數(shù)的時間差，得到單位時間內(nèi)的原料蒸發(fā)量。
[0059]本發(fā)明首先將測量裝置中的卷繞裝置固定在化學氣相沉積爐內(nèi)的固體原料上方，浮力裝置置于化學氣相沉積爐內(nèi)的固體原料頂部，并使軸絲垂直無曲張;所述卷繞裝置上優(yōu)選纏繞有軸絲。本發(fā)明對上述步驟并未特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以依據(jù)實際情況進行調(diào)整，以穩(wěn)定測量初始狀態(tài)為優(yōu)選方案。
[0060]本發(fā)明隨后將所述固體原料全部熔化為液體原料時，所述測量裝置測得初始計數(shù)。本發(fā)明對所述固體原料沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)采用化學氣相沉積法的金屬原料即可，本發(fā)明優(yōu)選為金屬鋅。
[0061]本發(fā)明再將所述液體原料變?yōu)檎羝倪^程中，所述測量裝置測得第二計數(shù)。本發(fā)明對所述液體原料變?yōu)檎羝倪^程沒有特別限制，可以為全部變?yōu)檎羝部梢詾椴糠肿優(yōu)檎羝?。本發(fā)明對所述第二計數(shù)也優(yōu)選為統(tǒng)稱，在本發(fā)明中，在上述液體原料變?yōu)檎羝倪^程中，所述測量裝置可以實時測得多個計數(shù)。
[0062]本發(fā)明最后根據(jù)所述初始計數(shù)、第二計數(shù)、卷繞裝置的周長與測定初始計數(shù)和第二計數(shù)的時間差，得到單位時間內(nèi)的原料蒸發(fā)量。本發(fā)明上述步驟具體優(yōu)選為先根據(jù)所述第二計數(shù)與初始計數(shù)的差值，再乘以卷繞裝置的周長，得到所述液體原料變?yōu)檎羝倪^程中軸絲的卷繞長度;再根據(jù)軸絲的卷繞長度和盛放所述液體原料的器具的橫截面積，得到變?yōu)檎羝囊后w的體積;最后根據(jù)測定的初始計數(shù)和第二計數(shù)的時間差、所述變?yōu)檎羝囊后w的體積以及所述液體原料的密度，得到單位時間內(nèi)原料蒸發(fā)量。
[0063]更具體示例可以為在高溫真空的狀態(tài)下，金屬由固體變化為液態(tài)，當金屬開始蒸發(fā)的時候，浮球位于金屬液面的A位置，經(jīng)過一段時間后，浮球下降至液面的B位置，此段時間內(nèi)對應(yīng)的編碼器顯示數(shù)值為C，軸絲繞在軸套上一圈的距離為L，從而計算出浮球下降的距離為C*L，再通過金屬的密度和坩禍的面積，即可計算出單位時間內(nèi)原料蒸發(fā)量，即金屬的蒸發(fā)速率。
[0064]本發(fā)明提供的方法采用測量裝置對化學氣相沉積爐的原料蒸發(fā)量進行測定，通過測定液體蒸發(fā)過程中的液面下降的位移，得到原料的蒸發(fā)量。本發(fā)明提供的方法采用的測量組件，其浮力裝置和卷繞裝置設(shè)置在原料的頂部，能夠?qū)崟r反映原料的液面的變換;采用熱膨脹系數(shù)更小的軸絲和軸芯，以及相應(yīng)的連接方式得到的檢測結(jié)果更加準確，能夠?qū)崟r反映原料的變換，從而精確的控制反應(yīng)過程中原料的比例，提高產(chǎn)品的性能。
[0065]本發(fā)明還提供了一種上述任意一項技術(shù)方案所述的裝置或上述任意一項技術(shù)方案所述的方法在計算固體蒸發(fā)量中的應(yīng)用。所述固體蒸發(fā)量優(yōu)選具體為，在密閉容器、高溫和真空中的一種或多種情況下的固體蒸發(fā)量，更優(yōu)選為在密閉容器、高溫和真空中的固體蒸發(fā)量。所述需要計算固體蒸發(fā)量的設(shè)備為化學