一种高纯碲化镓多晶合成生产装置的制作方法

1.本发明涉及半导体材料制备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种高纯碲化镓多晶合成生产装置。


背景技术：

2.gate作为一种新型的p型硫化物，其具有较高的空穴密度(6
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1012cm
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2)，和其它的过渡金属硫化物不一样，它的体材料和原子层材料在常温下都是直接带隙的(1.65ev)。碲化镓属于单斜晶系(c2/m空间群)，六方相是其亚稳态相。同其它二维材料一样，gate层内原子通过共价键结合，而层间则以较弱的范德瓦尔斯力结合，它的层状由te
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ga
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ga
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te沿着c轴组成。合适的能带宽度使其在太阳能窗口材料和室温辐射探测等方面都有潜在应用，但因其晶体结构较为复杂，这使得gate的结构研究仍待深入，目前在对碲化镓进行加工时往往是采用石英管对其高温加热后从而得到结晶体，然而由于石英管处于水平放置，因此合成的多晶料横截面是d形，且在通过抽真空的方式对反应容器内部进行处理时，不易于于反应容器在炉膛内的快速拆装，对碲化镓的多晶合成造成了较大的影响，且现有石英管因为需要焊接保持管内真空，因此每次使用后都需要切除石英帽部位，每条石英管最多使用三次就报废，难以保障该生产装置的环保性。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种高纯碲化镓多晶合成生产装置，本发明所要解决的技术问题是：由于石英管内具有低温区和高温区，通过计算机控制各温区的温度以进行多晶合成，然而由于石英管处于水平放置，因此合成的多晶料横截面是d形，且在通过抽真空的方式对反应容器内部进行处理时，不易于于反应容器在炉膛内的快速拆装，对碲化镓的多晶合成造成了较大的影响，且现有石英管因为需要焊接保持管内真空，因此每次使用后都需要切除石英帽部位，每条石英管最多使用三次就报废，难以保障该生产装置环保性的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纯碲化镓多晶合成生产装置，包括生产底座，所述生产底座上表面的四角处均固定连接有固定支架，且四个固定支架的相对面通过销轴分别与四个限位框架相远离的一面固定连接，且四个限位框架相对面的一端通过销轴与同一个石英帽的外表面活动连接，所述石英帽的下表面设置有密封圈，所述石英帽通过密封圈与石英管的顶端卡接，所述石英帽的下表面与石英管顶端的安装口相连通，所述石英帽的外表面套接有限位套，所述限位套的内壁开设有导向槽，所述导向槽内壁的上表面和下表面分别与滑轮的顶端和底端铰接，所述滑轮的外表面与石英帽的外表面搭接，所述石英帽的顶端与连接头的底端相连通，所述连接头内设置有输气管和气压管，所述石英管的外表面分别与四个固定板的相对面搭接，对应两个固定板相远离的一面分别与两个滑杆相对面的一端固定连接，且两个滑杆分别滑动连接在两个滑套内。
5.作为本发明的进一步方案：所述滑套的左端卡接有旋转装置，所述旋转装置的左
端与螺纹杆的右端固定连接，所述螺纹杆的外表面螺纹连接有螺纹帽，所述螺纹帽的外表面与滑套左侧的内壁固定连接，所述滑套的外表面与安装架的内壁固定连接，所述密封圈设置为膨胀密封圈。
6.作为本发明的进一步方案：所述安装架正面的一端和背面的一端分别与位于左侧前方和后方两个固定支架的相对面固定连接，所述滑套的上表面设置有泄气阀，所述泄气阀的底端与滑套的上表面相连通。
7.作为本发明的进一步方案：所述气压管的左侧面与连接管右端相连通，所述连接管的左端与压力阀的右侧面相连通，所述压力阀的下表面与限位管的顶端相连通，所述限位管内滑动连接有限位杆，所述压力阀的背面通过连接块与石英帽的内壁固定连接。
8.作为本发明的进一步方案：所述限位杆的底端与密封套的上表面固定连接，所述密封套的外表面与石英帽的内壁搭接，所述密封套的外表面固定连接有若干个滑块，且若干个滑块分别滑动连接在若干个滑槽内，所述密封套的形状与石英帽和石英管的内壁相适配。
9.作为本发明的进一步方案：所述滑槽开设在石英帽的内壁，所述滑槽的横截面和滑块的形状均设置为t字形，所述滑块的上表面与弹簧的底端固定连接，所述弹簧的另一端与滑槽内壁的上表面固定连接。
10.作为本发明的进一步方案：所述滑块设置为磁性滑块，对应两个固定支架和安装架的相对面均固定连接有加固板，所述加固板的数量为八个。
11.作为本发明的进一步方案：所述滑杆的正面和背面均固定连接有加固片，且两个加固片的右侧面均与限位套的左侧面固定连接，所述输气管和气压管的顶端均与控制面板的下表面相连通。
12.本发明的有益效果在于：
13.1、本发明通过设置限位框架、石英管、石英帽、固定支架和滑轮，由于在需要水平向上移动石英帽时，只需通过限位框架表面设置为钢索即可对石英帽进行移动，由于在拉动钢索时，四个限位框架的相对面均会向上移动，此时石英帽也会随着四个限位框架的移动而位移，使得该生产装置在需要开启石英帽时，无需手动对其位置进行调整，大大降低了因热量泄漏而导致石英帽表面出现过热的情况，进而降低了工作人员在拿取石英帽时出现烫伤的情况，因设置有限位套和滑轮，当工作人员拆卸石英帽时，石英帽就会在限位套内旋转，且在滑动的作用下石英帽在转动的过程中不易出现卡死的情况，且在向上提升石英帽时，由于限位套固定在石英帽的表面，使得移动石英帽的过程中，石英帽不易出现脱落的情况，且工作人员可以方便的对石英帽进行安装和拆卸，使得工作人员无需反复切割更换石英帽以及石英管，保障了石英管和石英帽的使用寿命，进而提高了该生产装置的环保性；
14.2、本发明通过设置压力阀、限位管和限位杆，当气压管将石英管内的气体抽出后，输气管就会将加工所需的气体注入石英管内，此时气体就会沿着压力阀进入限位管内，且在限位管内的气压足够挤压限位杆向下移动时，限位杆就会推动密封套向下移动，从而对石英管与石英帽连接的部位进行密封，使得该生产装置在加工时可以有效的保障其内部的密封性内，大大降低了加工原料的过程中，石英管内的气体逸散至外界或外界气体进入石英管内，保障了该生产装置的适用性，石英管内的设备对原料进行处理，且在压力阀的作用下，压力阀可以保障限位管内的气压与输气管的气压相同，从而保障了在关闭该生产装置
时压力阀可以将限位管内的气体排出。
附图说明
15.图1为本发明立体的结构示意图；
16.图2为本发明石英帽爆炸的结构示意图；
17.图3为本发明石英管立体的结构示意图；
18.图4为本发明石英帽右视的剖面结构示意图；
19.图5为本发明a处放大的结构示意图；
20.图6为本发明限位管俯视的剖面结构示意图；
21.图中：1生产底座、2固定支架、3限位框架、4石英帽、5螺纹、6安装口、7限位套、8导向槽、9滑轮、10石英管、11连接头、12气压管、13输气管、14固定板、15滑杆、16滑套、17旋转装置、18螺纹杆、19螺纹帽、20安装架、21泄气阀、22加固板、23连接管、24压力阀、25限位管、26限位杆、27密封套、28滑块、29滑槽、30弹簧、31加固片、32控制面板。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.如图1
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6所示，本发明提供了一种高纯碲化镓多晶合成生产装置，包括生产底座1，生产底座1上表面的四角处均固定连接有固定支架2，且四个固定支架2的相对面通过销轴分别与四个限位框架3相远离的一面固定连接，且四个限位框架3相对面的一端通过销轴与同一个石英帽4的外表面活动连接，石英帽4的下表面设置有密封圈5，石英帽4通过密封圈5与石英管10的顶端卡接，且由于密封圈5为膨胀密封圈，使得石英帽4在可以紧固的安装在石英管10的表面，石英帽4的下表面与石英管10顶端的安装口6相连通，石英帽4的外表面套接有限位套7，限位套7的内壁开设有导向槽8，导向槽8内壁的上表面和下表面分别与滑轮9的顶端和底端铰接，滑轮9的外表面与石英帽4的外表面搭接，石英帽4的顶端与连接头11的底端相连通，连接头11内设置有输气管13和气压管12，石英管10的外表面分别与四个固定板14的相对面搭接，对应两个固定板14相远离的一面分别与两个滑杆15相对面的一端固定连接，且两个滑杆15分别滑动连接在两个滑套16内，设置限位框架3、石英管10、固定支架2和滑轮9，当工作人员拆卸石英帽4时，石英帽4就会在限位套7内旋转，且在滑动的作用下石英帽4在转动的过程中不易出现卡死的情况，且在向上提升石英帽4时，由于限位套7固定在石英帽4的表面，使得移动石英帽4的过程中，石英帽4不易出现脱落的情况，且工作人员可以方便的对石英帽4进行安装和拆卸，使得工作人员无需反复切割更换石英帽4以及石英管10，保障了石英管10和石英帽4的使用寿命，进而提高了该生产装置的环保性。
24.如图1、4和5所示，滑套16的左端卡接有旋转装置17，旋转装置17的左端与螺纹杆18的右端固定连接，螺纹杆18的外表面螺纹连接有螺纹帽19，螺纹帽19的外表面与滑套16左侧的内壁固定连接，滑套16的外表面与安装架20的内壁固定连接，密封圈5设置为膨胀密封圈，因设置有限位框架3和石英帽4，使得该生产装置在需要开启石英帽4时，无需手动对
其位置进行调整，大大降低了因热量泄漏而导致石英帽4表面出现过热的情况，进而降低了工作人员在拿取石英帽4时出现烫伤的情况，安装架20正面的一端和背面的一端分别与位于左侧前方和后方两个固定支架2的相对面固定连接，因设置有压力阀24，由于压力阀24会保障限位管25与输气管13内的气压相同，当气体注入输气管13内时，输气管13就会将部分气体通过压力阀24注入限位管25内，从而保障了在关闭该生产装置时压力阀24可以将限位管25内的气体排出，滑套16的上表面设置有泄气阀21，泄气阀21的底端与滑套16的上表面相连通，气压管12的左侧面与连接管23右端相连通，连接管23的左端与压力阀24的右侧面相连通，压力阀24的下表面与限位管25的顶端相连通，限位管25内滑动连接有限位杆26，压力阀24的背面通过连接块与石英帽4的内壁固定连接。
25.如图1、4和5所示，限位杆26的底端与密封套27的上表面固定连接，密封套27的外表面与石英帽4的内壁搭接，因设置有限位管25和限位杆26，使得该生产装置在加工时可以有效的保障其内部的密封性内，大大降低了加工原料的过程中，石英管10内的气体逸散至外界或外界气体进入石英管10内，保障了该生产装置的适用性，密封套27的外表面固定连接有若干个滑块28，且若干个滑块28分别滑动连接在若干个滑槽29内，密封套27的形状与石英帽4和石英管10的内壁相适配，滑槽29开设在石英帽4的内壁，滑槽29的横截面和滑块28的形状均设置为t字形，因设置有弹簧30，当限位管25内的气体沿着压力阀24排出后，弹簧30就会带动滑块28向上移动，且在弹簧30推动滑块28位移的过程中，密封套27就会脱离石英管10与石英帽4连接的部位，使得密封套27可以快速复位，滑块28的上表面与弹簧30的底端固定连接，弹簧30的另一端与滑槽29内壁的上表面固定连接，滑块28设置为磁性滑块，对应两个固定支架2和安装架20的相对面均固定连接有加固板22，加固板22的数量为八个。
26.如图1、2、3和4所示，滑杆15的正面和背面均固定连接有加固片31，且两个加固片31的右侧面均与限位套7的左侧面固定连接，因设置有螺纹杆18，使得工作人员可以方便的对石英管10进行安装和拆卸，且在安装完毕后，固定板14和加固片31可以有效保障滑杆15对石英管10的固定效果，保障了石英管10安装后的稳定性，输气管13和气压管12的顶端均与控制面板32的下表面相连通。
27.本发明工作原理：在使用该生产装置时，只需通过顶部的限位框架3对调节石英帽4的位置，且在需要拆卸石英帽4时，只需工作人员向上拉扯石英帽4，此时石英帽4就会向上移动，且石英帽4与石英管10分离时，工作人员就可以水平向上移动石英帽4，由于在需要水平向上移动石英帽4时，只需通过限位框架3表面设置为钢索即可对石英帽4进行移动，由于在拉动钢索时，四个限位框架3的相对面均会向上移动，此时石英帽4也会随着四个限位框架3的移动而位移，随后工作人员需要加工的原料倾倒至石英管10内，此时需要注意，原料将采取镓与碲按照1∶1.0
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1.1的摩尔比混合投入石英管内，随后通过石英帽4再次对石英管10进行密封，此时需要通过气压管12将石英管10内的气体抽出即可，然后在氩气气流量为100～300ml/min、450
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550℃的条件下保温1
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3小时，然后再以100
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200℃/h的升温速度升至840
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950℃，并保温1小时，当气压管12将石英管10内的气体抽出后，输气管13就会将加工所需的气体注入石英管10内，此时气体就会沿着压力阀24进入限位管25内，且在限位管25内的气压足够挤压限位杆26向下移动时，限位杆26就会推动密封套27向下移动，从而对石英管10与石英帽4连接的部位进行密封，当工作人员需要对石英管10进行安装和拆卸时，只需正向或反向转动螺纹杆18，使得螺纹杆18沿螺纹帽19进行转动，在螺纹杆18正向转动时，螺
纹杆18就会向滑套16内移动，此时螺纹杆18就会挤压滑杆15，使得滑杆15向石英管10表面移动，从而对石英管10进行固定，同理，反向转动即可松离对石英管10的固定，随后自然冷却至室温，将碲化镓取出，即可得到碲化镓二维材料。
28.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
29.其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
30.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。