[发明专利]一种超声波搅拌的氮化镓液相生长装置

说明书

本发明公开了一种超声波搅拌的氮化镓液相生长装置，包括壳体，所述外壳体内部设置有容纳腔，所述外壳体顶端螺栓固定连接有用于将容纳腔进行封堵的盖体，所述容纳腔内部固定连接有反应壳体；所述反应壳体内底壁设置有加热件，所述反应壳体上固定连接有多个超声波振子；所述容纳腔内部固定连接有固定块，所述固定块上固定连接有用于对反应壳体进行进料的进料机构；所述外壳体上设置有用于对容纳腔进行冲入氮气的充气组件。本发明通过在反应壳体底端固定连接有多个超声波振子能够实现反应壳体内部产生超声振动，以实现其内部的物料能够实现更加充分的进行混合，相对于现有技术中的机械搅拌结构，能够大大的减小搅拌装置的结构，使得设备的结构更加的简单。

技术领域

本发明属于单晶材料生长技术领域，尤其涉及一种超声波搅拌的氮化镓液相生长装置。

背景技术

氮化镓作为第三代半导体材料，凭借其宽禁带、高击穿电压和高导热率等优良特性在光电和微电领域一直备受关注。相对于氮化镓器件的快速发展，氮化镓晶体生长技术相对滞后，缺少高质量、大尺寸的氮化镓衬底材料是限制氮化镓器件性能进一步提升的重要因素。

经检索，公开号CN109680334A公开了一种钠助熔剂法氮化镓单晶的生长装置，包括在内部设计的籽晶夹具、反应容器、载物台等结构，其通过传动杆连接的电机带动反应腔托盘转动，使反应容器及其内部坩埚与籽晶夹具产生相对转动，实现籽晶夹持杆对金属熔融液的搅拌，改善其内部的氮原子浓度均匀性，从而达到提高籽晶周围氮原子浓度的目的，避免晶体贫氮。

但是上述专利中，所要实现搅拌功能，通过一系列机械结构以实现搅拌的功能，但是这个过程中，机械搅拌的搅拌效果有限，且所需要的机械结构较多，导致设备整体结构呈现较为复杂，导致使得实际上的操作难度较大，并且在机械搅拌的过程中，还存在：容易引入新的杂质和气泡；容易破坏生长的平衡条件，造成氮化镓无序结晶，易于生长多晶等不利于氮化镓单晶生长的新问题；增加了其他缺陷产生的概率，导致晶体的生长质量降低的问题发生等缺陷。

为此，我们提出来一种超声波搅拌的氮化镓液相生长装置解决上述问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种超声波搅拌的氮化镓液相生长装置，该装置能够实现装置内部通过超声振动以实现物料更好的混合，使得物料分布的更加均匀，且能够大大减小所需要的搅拌机械结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种超声波搅拌的氮化镓液相生长装置，包括外壳体，所述外壳体内部设置有容纳腔，所述外壳体顶端螺栓固定连接有用于将容纳腔进行封堵的盖体，所述容纳腔内部固定连接有反应壳体；

所述反应壳体内底壁设置有加热件，所述反应壳体上固定连接有多个超声波振子；

所述容纳腔内部固定连接有固定块，所述固定块上固定连接有用于对反应壳体进行进料的进料机构；

所述外壳体上设置有用于对容纳腔进行冲入氮气的充气组件。

进一步的，所述反应壳体外底壁固定连接有隔热陶瓷片，所述隔热陶瓷片底端与超声波振子固定连接。

进一步的，所述超声波振子环侧环绕有散热管，所述散热管为金属材质，所述散热管贯穿容纳腔并延伸至外部连接有散热器。

进一步的，所述进料机构包括进料缸以及进料管，所述进料缸固定连接在固定块上，所述进料管两端分别与进料缸以及进料管固定连通设置。

进一步的，所述进料机构还包括加压气缸以及加压板，所述加压气缸固定连接在盖体上，所述加压气缸底部输出端与加压板固定连接，所述加压板可密封滑动连接在进料缸内部。

进一步的，所述进料缸外环侧固定连接有第一加热环，所述进料管外环测固定连接有第二加热环。