一种用于氮化镓材料制备的喷嘴装置的制作方法

1.本实用新型涉及氮化镓制备相关组件结构技术领域，具体为一种用于氮化镓材料制备的喷嘴装置。


背景技术：

2.氮化镓是一种具有较大禁带宽度的半导体，属于所谓宽禁带半导体之列。它是微波功率晶体管的优良材料，也是蓝色光发光器件中的一种具有重要应用价值的半导体。
3.氮化镓的制备需要经过多道工序的反应，其中需要将nh3和gacl3进行高温混合反应，两者混合需要h2和n2作为媒介气体进行混合反应，以提高氮化镓生产的反应效率，但现有的氮化镓生产用喷头机构一般是将多种气体分别进行导入混合，但nh3和gacl3在高温环境下为气态的物理特性，使得两者不能有效混合反应，降低了原料反应效率，因此发明人设计了一种用于氮化镓材料制备的喷嘴装置，解决上述技术问题，优化设备的喷嘴装置，提高原材料反应效率。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于氮化镓材料制备的喷嘴装置，解决了氮化镓生产原料在进行高温反应时不能有效混合降低原料利用率的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于氮化镓材料制备的喷嘴装置，包括定位阶梯外框，定位阶梯外框的底部为开口状，所述定位阶梯外框的内侧设置有法兰衔接管，法兰衔接管的顶部端口法兰连接有石英制外容器，石英制外容器的内侧设置有石英制内容器和石英制导气管，石英制内容器的底部一端环形侧面设置有嵌入卡块，石英制导气管的末端以石英制内容器底部端口为中心环形设置有石英制喷头。
8.所述石英制内容器的正下方设置有内喷管，内喷管的顶部端口环形侧面开设有与嵌入卡块相适配的嵌入卡槽，石英制内容器上的嵌入卡块旋转卡入嵌入卡槽的内侧，法兰衔接管的内侧固定安装有中喷管，内喷管穿插在中喷管的内侧，所述内喷管和中喷管均为两级阶梯管，内喷管的阶梯衔接处与中喷管的内侧壁之间密封设置有内衔板，内衔板上均匀开设有内导流孔，中喷管的阶梯衔接处与法兰衔接管内侧壁之间密封设置有外衔板，外衔板上均匀开设有外导流孔。
9.所述石英制内容器的环形侧面安装有对中喷管端口相适配的防止扩散板，石英制导气管贯穿防止扩散板与石英制喷头相连接。
10.优选的，所述内喷管外侧壁、中喷管和放置扩散板之间组成内独立导气腔道，所述中喷管外侧壁、法兰衔接管和定位阶梯外框之间组成外独立导气腔道，所述石英制内容器和内喷管相互连通组成中心独立导气腔道。
11.优选的，所述中喷管的外侧壁与法兰衔接管和定位阶梯外框内侧壁之间均留有导
流间隙，使得相对应腔体能够将原料气体进行有效导流。
12.优选的，所述法兰衔接管的底部端口与定位阶梯外框的内侧底部密封接触连接配合，保障结构之间导流配合的密封性。
13.优选的，所述嵌入卡块与相对应嵌入卡槽内侧壁之间的配合关系为间隙配合，保障石英制内容器与内喷管之间的稳定配合卡接。
14.优选的，所述内喷管的底部端口高于中喷管的底部端口，中喷管的底部端口高于定位阶梯外框的底部端口，使得中喷管和内喷管之间组成的内独立腔体所导出的氨气有效与氮气、氢气组成的气流墙气体进行混合，中喷管和定位阶梯外框内侧壁组成的外独立腔体所导出的氯化镓与氮气、氢气组成的气流墙气体进行混合，有效的避免氨气和氯化镓气体提前混合反应。
15.优选的，所述石英制喷头位于中喷管的内侧，石英制喷头将石英制导气管所导出的氢气和氮气进行分流喷淋导出。
16.(三)有益效果
17.本实用新型提供了一种用于氮化镓材料制备的喷嘴装置。具备以下有益效果：
18.(1)、该用于氮化镓材料制备的喷嘴装置，通过在定位阶梯外框内设置中喷管和内喷管相互配合，使得石英制外容器和石英制内容器所导出的气体能够分别通过外独立腔道和内独立腔道导出，有效的避免反应气体的提前混合反应，影响后续原料的正常反应，而石英制喷头的设置，有效的将石英制导气管所导入的氢气和氮气呈喷淋状分流导出，最后通过内导流孔向下导出形成中间导出气流墙，避免氨气和氯化镓直接提前进行混合反应，使得其所导出的氢气和氮气分别与氨气和氯化镓进行有效的分别混合之后再进行反应，从而有效的增加了原料的混合反应效率。
19.(2)、该用于氮化镓材料制备的喷嘴装置，石英制内容器与内喷管之间通过嵌入卡块和嵌入卡槽相互活动卡接，便于结构之间的拆装更换，同时防止扩散板的设置有效的避免氢气和氮气在通过石英制喷头导出后向上扩散，保障结构之间的配合稳定性。
附图说明
20.图1为本实用新型结构示意图；
21.图2为图1中a处结构放大示意图；
22.图3为本实用新型定位阶梯外框、法兰衔接管和中喷管结构示意图；
23.图4为本实用新型内喷管结构示意图。
24.图中：1定位阶梯外框、2法兰衔接管、3中喷管、4内喷管、5内导流孔、6外导流孔、7石英制外容器、8石英制内容器、9石英制导气管、10石英制喷头、11嵌入卡槽、12嵌入卡块、13防止扩散板。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
26.如图1
‑
4所示，本实用新型提供一种技术方案：一种用于氮化镓材料制备的喷嘴装置，包括定位阶梯外框1，定位阶梯外框1的底部为开口状，定位阶梯外框1的内侧设置有法兰衔接管2，法兰衔接管2的顶部端口法兰连接有石英制外容器7，石英制外容器7的内侧设置有石英制内容器8和石英制导气管9，石英制内容器8的底部一端环形侧面设置有嵌入卡块12，石英制导气管9的末端以石英制内容器8底部端口为中心环形设置有石英制喷头10，中喷管3的外侧壁与法兰衔接管2和定位阶梯外框1内侧壁之间均留有导流间隙，使得相对应腔体能够将原料气体进行有效导流，法兰衔接管2的底部端口与定位阶梯外框1的内侧底部密封接触连接配合，保障结构之间导流配合的密封性，石英制喷头10位于中喷管3的内侧，石英制喷头10将石英制导气管9所导出的氢气和氮气进行分流喷淋导出。
27.石英制内容器8的正下方设置有内喷管4，内喷管4的顶部端口环形侧面开设有与嵌入卡块12相适配的嵌入卡槽11，石英制内容器8上的嵌入卡块12旋转卡入嵌入卡槽11的内侧，法兰衔接管2的内侧固定安装有中喷管3，内喷管4穿插在中喷管3的内侧，内喷管4和中喷管3均为两级阶梯管，内喷管4的阶梯衔接处与中喷管3的内侧壁之间密封设置有内衔板，内衔板上均匀开设有内导流孔5，中喷管3的阶梯衔接处与法兰衔接管2内侧壁之间密封设置有外衔板，外衔板上均匀开设有外导流孔7，嵌入卡块12与相对应嵌入卡槽11内侧壁之间的配合关系为间隙配合，保障石英制内容器8与内喷管4之间的稳定配合卡接，内喷管4的底部端口高于中喷管3的底部端口，中喷管3的底部端口高于定位阶梯外框1的底部端口，使得中喷管3和内喷管4之间组成的内独立腔体所导出的氨气有效与氮气、氢气组成的气流墙气体进行混合，中喷管3和定位阶梯外框1内侧壁组成的外独立腔体所导出的氯化镓与氮气、氢气组成的气流墙气体进行混合，有效的避免氨气和氯化镓气体提前混合反应。
28.石英制内容器8的环形侧面安装有对中喷管3端口相适配的防止扩散板13，石英制导气管9贯穿防止扩散板13与石英制喷头10相连接，内喷管4外侧壁、中喷管3和放置扩散板13之间组成内独立导气腔道，中喷管3外侧壁、法兰衔接管2和定位阶梯外框1之间组成外独立导气腔道，石英制内容器8和内喷管4相互连通组成中心独立导气腔道。
29.本技术方案与氮化镓制备设备的石英管结构相连通组装使用。
30.综上可得，石英制外容器7将其输入的氨气导入法兰衔接管2的内侧，氨气通过外导流孔7导入外独立腔体，石英制导气管9将其输入的氢气和氮气混合气体导入内独立腔体，氢气和氮气的混合气体通过石英制喷头10的分流，最后通过内导流孔5进行导出，形成氢气和氮气的气流墙，石英制内容器8将其输入的氯化镓导入内喷管4内，免氨气和氯化镓直接提前进行混合反应，使得其所导出的氢气和氮气分别与氨气和氯化镓进行有效的分别混合之后再进行反应，从而有效的增加了原料的混合反应效率。
31.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
32.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，
可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。