[实用新型]一种磷化铟合成装置的复合热屏蔽结构

说明书

本实用新型公开了一种磷化铟合成装置的复合热屏蔽结构，管式电炉安装于高压炉筒中，真空密封的石英反应管安装于管式电炉的炉腔中，在管式电炉两端与高压炉筒之间填塞隔热材料，管式电炉的多段独立温控的炉芯之间设有绝热阻隔区，管式电炉的炉腔两端填塞隔热材料，石英反应管内设有多重防热辐射屏。解决了石英反应管内高温端对低温端的干扰，使红磷产生的磷蒸汽和压力得到稳定控制，保证了磷化铟顺利合成。

技术领域

本实用新型涉及一种热屏蔽结构，尤其涉及一种磷化铟合成装置的复合热屏蔽结构。

背景技术

半导体磷化铟是由高纯度磷蒸汽和高纯度金属铟在高温（高于1070℃）下合成的。磷化铟在高温下会发生分解，所以熔化的磷化铟必须在2.75 Mpa 的磷蒸汽保护下，才能凝固出化学配比的磷化铟。在1070℃（磷化铟的熔点），红磷的饱和蒸汽高达8.0Mpa 以上，所以用于合成的器皿，除了具有高于1070℃以上的温度以合成磷化铟的需要，同时还必须具有用以产生2.75 Mpa 磷蒸汽的红磷存放区（低于250℃）。

高温的磷蒸汽具有强烈的腐蚀性，只有石英能承受，但石英容器耐压程度有限，必须在反应容器外施以相应的压力（惰性气体），以平衡石英容器内外的压差。可见石英反应容器内外都处于高压气体之中，而高压气体的热导率远远大于同种气体常压时的热导率。扩散法合成磷化铟工艺中，高温端温度对低温端温度的干扰，使红磷产生的磷蒸汽和压力难以控制，制约了磷化铟的定量合成。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磷化铟合成装置的复合热屏蔽结构。实现本发明目的的技术方案是：

一种磷化铟合成装置的复合热屏蔽结构，管式电炉安装于高压炉筒中，真空密封的石英反应管安装于管式电炉的炉腔中，管式电炉具有多段独立温控的炉芯，在管式电炉两端与高压炉筒之间填塞隔热材料，管式电炉的多段独立温控的炉芯之间设有绝热阻隔区，管式电炉的炉腔两端填塞隔热材料。所述隔热材料为耐热陶瓷纤维毡。

为了进一步阻止石英反应管内高温区对低温区热量的传播，在石英反应管内设置了多重防热辐射屏。但磷化铟合成中，因存在腐蚀气体，因此既不能用金属，也不能用其他因受腐蚀而可能产生污染的材料。本专利中所用的是高纯度、高惰性（化学稳定）的材料制成，防热辐射屏由高纯石英、或者蓝宝石、或者高纯度刚玉制成。

所述管式电炉规格为为φ110*1800mm。所述高压炉筒内充满惰性气体，压力为4.0-5.0Mpa，所述管式电炉炉腔一端600mm 区段温度稳定在1070-1200℃时，另一端300mm区段的温度稳定地保持在250℃以下。

本专利与现有技术相比具有的有益效果是：本专利在设计了阻隔热量传导和对流装置的同时，又在石英反应管内增加了多重防热辐射屏，从而解决了石英反应管内高温端（磷化铟合成）温度对低温端（红磷存放区）温度的干扰，使红磷产生的磷蒸汽和压力得到稳定控制，保证了磷化铟顺利合成。

附图说明

图1 为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。

实施例1：一种磷化铟合成装置的复合热屏蔽结构，管式电炉3 安装于高压炉筒8中，真空密封的石英反应管7 安装于管式电炉3 的炉腔中，管式电炉3具有多段独立温控的炉芯2、6，在管式电炉3 两端与高压炉筒8 之间填塞耐热陶瓷纤维毡1，管式电炉3 的多段独立温控的炉芯2、6 之间设有绝热阻隔区5，管式电炉3 的炉腔两端填塞耐热陶瓷纤维毡1，石英反应管7 内设有由高纯石英制成的多重防热辐射屏4。