[发明专利]固体金属有机化合物串联式温差使用系统及其应用

说明书

本发明涉及固体金属有机化合物串联式温差使用系统及其应用，包含第一瓶体，具有第一进气管路和第一出气管路，第一出气管路连接金属有机化学气相沉积设备；第二瓶体，具有第二进气管路和第二出气管路；三通阀，具有第一连接端、第二连接端和第三连接端，第一连接端连接金属有机化学气相沉积设备，第二连接端连接第二瓶体的第二进气管路，第三连接端连接第一瓶体的第一进气管路以及第二瓶体的第二出气管路。三通阀选择性地使第一瓶体或第一瓶体及第二瓶体中固体金属有机化合物的蒸气随载气流入金属有机化学气相沉积的制程中，提高大型设备固体MO源消耗率；形成串联式温差系统，第二瓶体可配置为大容积瓶体，降低制造MO源时的包装成本。

技术领域

本发明涉及一种固体金属有机化合物串联式温差使用系统及其应用，应用于金属有机化学气相沉积技术(MOCVD)制程设备的供给系统，实现化学气相沉积过程对金属有机化合物固体源的蒸气压稳定，属于光电子新材料技术领域。

背景技术

高纯三甲基铟等固体金属有机化合物，是金属有机气相沉积技术(MOCVD)、化学外延(CBE)过程中生长光电子材料的重要原料，广泛地应用于生长磷化铟(InP)、铝镓铟磷(AlGaInP)等化合物半导体薄膜材料，其优异的电学、光学和磁学等性能，可将半导体和集成电路推向更高的频率、更快的速度、更低的噪音和更大的功率。因此固体MO源已被大量用于LED、太阳能电池、航空航天技术等多个领域。纯净的三甲基铟/二茂基镁室温下为固体，当用于MOCVD时需要将该固体源封装在钢瓶内，然后控制钢瓶温度，再通过持续流动的载气，将在使用温度下气-固平衡状态气相中的三甲基铟/二茂基镁室带入MOCVD或CBE生长系统。

然而，随着金属有机化学气相沉积技术的日益成熟与发展，应用于金属有机化学气相沉积技术的生产设备也逐渐大型化。由于MO源在使用过程中需要非常稳定的蒸气压，从而MO源钢瓶通常需放置在恒温槽内使用，也由于现有机台设备的恒温槽的容积限制，所以现在的三甲基铟封装容器大部分都是1kg以下的规格，这些容器在使用时存在一些问题，主要有：1)此类封装容器容积相对较小，结构复杂，因此单位容积的加工成本较高，从而造成MO源制造商的三甲基铟包装成本太高；2)此类封装容器可装入高纯三甲基铟/二茂镁的量较少，应用于大流量使用条件时，单瓶使用周期只有30天左右，因此需要较频繁更换MO源封装容器，而更换过程会造成数小时的停机时间，降低MOCVD设备的量产能力，增加由于更换MO源时因操作人员误操作导致的事故发生的几率；3)由于每只封装容器都会有少量的MO源残留，对于大型设备MO源消耗量大，此情况尤为突出。因此，急需设计一种针对大流量、高消耗的固体金属有机化合物封装容器。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种固体金属有机化合物串联式温差使用系统及其应用。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

固体金属有机化合物串联式温差使用系统，特点是：包含：

第一瓶体，具有第一进气管路和第一出气管路，第一出气管路连接至金属有机化学气相沉积设备；

第二瓶体，具有第二进气管路和第二出气管路；

三通阀，具有第一连接端、第二连接端以及第三连接端，第一连接端连接至金属有机化学气相沉积设备，第二连接端连接至第二瓶体的第二进气管路，第三连接端连接至第一瓶体的第一进气管路以及第二瓶体的第二出气管路。

进一步地，上述的固体金属有机化合物串联式温差使用系统，其中，所述第一瓶体设置于恒温装置中。

进一步地，上述的固体金属有机化合物串联式温差使用系统，其中，所述第二瓶体设置于室温环境中或恒温槽中。

进一步地，上述的固体金属有机化合物串联式温差使用系统，其中，所述第一瓶体和第二瓶体均为三阀门瓶体。

进一步地，上述的固体金属有机化合物串联式温差使用系统，其中，所述第一瓶体的容积小于第二瓶体的容积。