[发明专利]旋转装置

说明书

本发明公开了一种旋转装置，包括：反应器，包括反应腔；石墨托盘，设置在反应腔内；支撑筒，支撑筒的一端和石墨托盘连接，支撑筒的另一端和旋转盘连接，支撑筒、石墨托盘和旋转盘围成加热腔；磁流体部件，包括固定端和空心轴，固定端的一端和反应器的底壁连接，固定端的另一端和密封板连接，空心轴通过轴承转动设置在固定端内，空心轴和旋转盘连接；加热器，设置在加热腔内，加热器固定在电极板上，电极板和电极的一端连接，电极的另一端依次穿过旋转盘的中心孔和空心轴的内腔与密封板连接。本发明旋转的水平度更好、稳定性高，提高了石墨托盘的使用寿命，加热均匀性好，制备的外延材料厚度均匀性好。

技术领域

本发明涉及碳化硅外延生长技术领域，尤其涉及一种用于碳化硅外延设备的旋转装置。

背景技术

碳化硅外延设备是用于制备碳化硅单晶薄膜材料的一种设备，属于化学气相沉积法。反应原理是反应气体流经被加热到反应温度的基片(即衬底)表面，发生化学反应生成碳化硅单晶薄膜。衬底在反应过程中放置在石墨托盘上，为保证薄膜厚度和材料成分的均匀性，必须保证衬底的温度和气流场的均匀性，实施中往往采用石墨托盘快速旋转的方式来实现。

目前，现有技术中主要有两种旋转装置：一种是气流驱动的悬浮式旋转装置(如图1所示)，另一种是中心轴支撑式旋转装置(如图2所示)。

其中，悬浮式旋转装置存在以下缺点：(1)旋转平稳性差；(2)石墨托盘高度随气流变化而上下波动；(3)石墨托盘温度不稳定；(4)无法高速旋转。

中心轴支撑式旋转装置存在以下缺点：(1)旋转时，石墨托盘水平方向平稳性差；(2)石墨托盘中心处容易磨损，使用寿命短；(3)石墨托盘中心温度会降低，中心处不适合放衬底；(4)石墨托盘容易产生开裂现象；(5)石墨托盘与加热器之间存在较大的间隙，反应气体容易侵蚀加热器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转装置，以解决现有技术中存在的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种旋转装置，包括：反应器，包括反应腔；石墨托盘，设置在所述反应腔内；支撑筒，所述支撑筒的一端和所述石墨托盘连接，所述支撑筒的另一端和旋转盘连接，所述支撑筒、所述石墨托盘和所述旋转盘围成加热腔；磁流体部件，包括固定端和空心轴，所述固定端的一端和所述反应器的底壁连接，所述固定端的另一端和密封板连接，所述空心轴通过轴承转动设置在所述固定端内，所述空心轴和所述旋转盘连接；加热器，设置在所述加热腔内，所述加热器固定在电极板上，所述电极板和电极的一端连接，所述电极的另一端依次穿过所述旋转盘的中心孔和所述空心轴的内腔与所述密封板连接。

在本发明的一具体实施例中，所述反应器的侧壁和底壁均设置有冷水腔，所述冷水腔内循环流动冷却液，用于对所述反应器降温。

在本发明的一具体实施例中，所述固定端和所述空心轴之间填充有磁流体，所述磁流体用于密封所述反应腔和所述加热腔。

在本发明的一具体实施例中，一部分所述磁流体填充在由所述反应器的底壁、所述固定端、所述空心轴和所述轴承围成的第一空间内，用于将所述反应腔和大气隔绝开；另一部分所述磁流体填充在由所述密封板、所述固定端、所述空心轴和所述轴承围成的第二空间内，用于将所述加热腔和大气隔绝开。

在本发明的一具体实施例中，还包括电机，所述电机的驱动端设置有主动轮，所述空心轴上套设有从动轮，所述从动轮位于两个所述轴承之间，所述固定端的侧壁设置有传动缺口，所述主动轮通过传动带穿过所述传动缺口和所述从动轮连接。

在本发明的一具体实施例中，所述密封板和所述电极的连接处设置有绝缘材料。

在本发明的一具体实施例中，所述石墨托盘包括呈圆柱形的本体，所述加热器呈圆柱形，所述本体和所述加热器同轴且相互平行设置。