[发明专利]制备热解氮化硼的供气系统及其供气方法

权利要求书

1.一种制备热解氮化硼的供气系统，其包括炉体(1)，所述炉体(1)具有第一进气口(1A)和第二进气口(1B)，其特征在于，

所述制备热解氮化硼的供气系统还包括：多个三氯化硼供气瓶(2)、多个氨气供气瓶(3)以及保护气供气瓶组(4)；

各三氯化硼供气瓶(2)内置有三氯化硼，且所述多个三氯化硼供气瓶(2)以并联方式连通于第一进气口(1A)，所述多个三氯化硼供气瓶(2)用于通过同一个第一进气口(1A)同时向炉体(1)供入三氯化硼气体；

各氨气供气瓶(3)内置有氨气，且所述多个氨气供气瓶(3)以并联方式连通于第二进气口(1B)，所述多个氨气供气瓶(3)用于通过同一个第二进气口(1B)同时向炉体(1)供入氨气；

炉体(1)采用先通入三氯化硼气体后通入氨气；所述保护气供气瓶组(4)内置有保护气，且所述保护气供气瓶组(4)连通于所述多个三氯化硼供气瓶(2)与第一进气口(1A)之间的第一干路管道(C1)、各三氯化硼供气瓶(2)与第一进气口(1A)之间的第一支路管道(S1)、所述多个氨气供气瓶(3)与第二进气口(1B)之间的第二干路管道(C2)以及各氨气供气瓶(3)与第二进气口(1B)之间的第二支路管道(S2)；

所述保护气供气瓶组(4)包括第一保护气供气瓶(4A)、第二保护气供气瓶(4B)和第三保护气供气瓶(4C)；

第一保护气供气瓶(4A)连通于所述多个三氯化硼供气瓶(2)与第一进气口(1A)之间的第一干路管道(C1)，第二保护气供气瓶(4B)连通于各三氯化硼供气瓶(2)与第一进气口(1A)之间的第一支路管道(S1)，第三保护气供气瓶(4C)连通于所述多个氨气供气瓶(3)与第二进气口(1B)之间的第二干路管道(C2)以及各氨气供气瓶(3)与第二进气口(1B)之间的第二支路管道(S2)。

2.根据权利要求1所述的制备热解氮化硼的供气系统，其特征在于，所述制备热解氮化硼的供气系统还包括混气罐(5)，所述混气罐(5)设置有第一气体入口(5A)、第二气体入口(5B)和气体出口(5C)，第一气体入口(5A)连通于保护气供气瓶组(4)，第二气体入口(5B)连通于所述多个三氯化硼供气瓶(2)，气体出口(5C)连通于炉体(1)的第一进气口(1A)。

3.根据权利要求2所述的制备热解氮化硼的供气系统，其特征在于，

混气罐(5)的第一气体入口(5A)与保护气供气瓶组(4)之间的管道上、第二气体入口(5B)与所述多个三氯化硼供气瓶(2)之间的第一干路管道(C1)上以及炉体(1)的第二进气口(1B)与所述多个氨气供气瓶(3)之间的第二干路管道(C2)上均设置有流量计(6)。

4.根据权利要求2所述的制备热解氮化硼的供气系统，其特征在于，

混气罐(5)的第一气体入口(5A)与保护气供气瓶组(4)之间的管道上、第二气体入口(5B)与所述多个三氯化硼供气瓶(2)之间的第一干路管道(C1)上以及炉体(1)的第二进气口(1B)与所述多个氨气供气瓶(3)之间的第二干路管道(C2)上均设置有过滤器(7)。

5.根据权利要求2所述的制备热解氮化硼的供气系统，其特征在于，

混气罐(5)的第一气体入口(5A)与保护气供气瓶组(4)之间的管道上、各三氯化硼供气瓶(2)与第一进气口(1A)之间的第一支路管道(S1)以及各氨气供气瓶(3)与第二进气口(1B)之间的第二支路管道(S2)上均设置有调节阀(8)。

6.根据权利要求1所述的制备热解氮化硼的供气系统，其特征在于，

所述炉体(1)具有尾气出口(1C)；

所述制备热解氮化硼的供气系统还包括：尾气处理装置(9)，连通于炉体(1)的尾气出口(1C)。

7.根据权利要求1所述的制备热解氮化硼的供气系统，其特征在于，所述保护气供气瓶(4)内置的保护气为惰性气体。

8.一种制备热解氮化硼的供气系统的供气方法，其特征在于，所述供气方法由权利要求1-7中的任一项所述的制备热解氮化硼的供气系统来实现，其包括步骤：

S1，首先采用真空泵对炉体(1)进行抽真空处理；

S2，当炉体(1)内的真空达到极限后，开启保护气供气瓶(4)以对所述多个三氯化硼供气瓶(2)与第一进气口(1A)之间的第一干路管道(C1)、各三氯化硼供气瓶(2)与第一进气口(1A)之间的第一支路管道(S1)、所述多个氨气供气瓶(3)与第二进气口(1B)之间的第二干路管道(C2)以及各氨气供气瓶(3)与第二进气口(1B)之间的第二支路管道(S2)进行吹扫，吹扫后的气体直接进入炉体(1)内并再通过真空泵排出炉体(1)；

S3，当炉体(1)在真空泵的作用下到达极限真空状态后，对炉体(1)进行加热；

S4，当炉体(1)达到目标温度并稳定一段时间后，再次开启保护气供气瓶(4)，并使保护气供气瓶(4)内的保护气按一定压力、一定流量供入炉体(1)；

S5，当进入炉体(1)内的保护气稳定后，开启所述多个三氯化硼供气瓶(2)并向炉体(1)内供入三氯化硼；

S6，待炉内(1)压力以及保护气和三氯化硼的流量稳定后，开启所述多个氨气供气瓶(3)并向炉体(1)内供入氨气，以使氨气和三氯化硼在炉体(1)内发生化学气相沉积反应；

S7，当化学气相沉积反应结束并开始降温后，首先停止供入氨气，待氨气流量下降至0并等待一段时间后，再停止供入三氯化硼，待三氯化硼流量下降至0后，再次开启保护气供气瓶(4)以对各三氯化硼供气瓶(2)与第一进气口(1A)之间的第一支路管道(S1)以及各氨气供气瓶(3)与第二进气口(1B)之间的第二支路管道(S2)进行吹扫，吹扫后的气体直接进入炉体(1)内并再通过真空泵排出炉体(1)。