Установка для рідиннофазної електроепітаксії

Корисна модель відноситься до області електроніки, зокрема до пристроїв для одержання одного, або більше шарів матеріалу на напівпровідниковій підкладці з рідкої фази. Найбільш близькою по технічній суті, є установка для рідиннофазної електроепітаксії [Method оf growing from solution materials exhibiting a Peltier effect at the solid-melt interlace. 3.879.235. USA, Aрr. 22. 1975). що складається з кварцовою реактора, що встановлений горизонтально в електричну ніч для забезпечення контролю температури, джерела постійного струму, касети, що має верхню пластину, яка має один контейнер для гомогенізації розчину-розплаву і є одночасно електричним контактом до розчину-розплаву, нижньої пластини, яка має паз для підкладки і є одночасно електричним контактом до неї, середньої ізолюючої пластини, що рухається горизонтально вздовж реактора, між верхньою та нижньою пластинами, має отвір для проливання розчинурозплаву у зазор між верхньою та нижньої пластинами і одночасно є електричним ізолятором між верхньою та нижньою пластинами та двох електродів, що встановлені горизонтально в реактор, один з яких жорстко з’єднаний з верхньою пластиною касети, а другий жорстко з'єднаний з нижньою пластиною касети. Цю установку взято за прототип. До недоліків прототипу відноситься те, що: - вся установка має горизонтальну конструкцію, що не дозволяє робити видалення розчину-розплаву з ростового зазору методом центрифугування; - касета має один контейнер для гомогенізації розчину-розплаву, що не дозволяє вирощувати багатошарові структури в одному те хнологічному процесі; - відсутні окремо розташовані контейнери для зливу розчинів-розплавів, що не дозволяє повторно використовува ти розчини-розплави без підготовки та розбирання касети. В основу корисної моделі поставлена задача створення установки для рідиннофазної електроепітаксії, конструктивні особливості якої забезпечили б розширення технологічних можливостей при підвищенні її продуктивності. Це досягається тим, що в установці для рідиннофазної електроепітаксії, що складається з кварцового реактора, що встановлений в електричну піч для забезпечення контролю температури, двох електродів, один з яких жорстко закріплений до верхньої пластини, джерела постійного струму, та касети, що має верхню пластину, яка одночасно є електричним контактом до розчинів-розплавів, середню ізолюючу пластину, яка є електричним ізолятором між верхньою та нижньою пластинами і має отвір для проливання розчинів-розплавів у зазор між верхньою та нижньої пластинами, нижню пластину, яка має паз для підкладки і є одночасно електричним контактом до підкладки, кварцовий реактор встановлений вертикально в електричну піч, електроди встановлені вертикально в реактор з можливістю переміщення вздовж реактора та обертання навколо своєї подовжньої осі, один з електродів жорстко закріплений до верхньої пластини зверху у центрі симетрії, а другий незакріплений до касети і має вигін, середня ізолююча пластина жорстко з'єднана з верхньою та нижньою пластинами, контейнери для гомогенізації розчинів-розплавів одночасно є контейнерами для зливу розчинів-розплавів, розташовані окремо під касетою та жорстко закріплені на штоку з можливістю обертання навколо своєї подовжньої осі. Суттєвою відмінністю, що забезпечує розширення технологічних можливостей заявленої установки від прототипу є те, по видалення розчинів-розплавів з ростового зазору методом центрифугування що можливо завдяки встановленню кварцового реактора вертикально в електричну піч, електродів вертикально в реактор, відсутності жорсткого з'єднання другого електроду, що має вигін, з нижньою пластиною касети, жорсткому з'єднанню середньої пластини з нижньою і верхньою пластинами та розташуванню контейнерів для зливу розчинів-розплавів окремо під касетою дозволяє запобігати вирощуванню непотрібних шарів матеріалу з тієї частини розчину-розплаву, що залишається на підкладці після процесу вирощування, змішуванню розчиніврозплавів при вирощуванні двох, або більше шарів матеріалу, а також полегшує розбирання касети. При цьому, використання двох або більше контейнерів для гомогенізації розчинів-розплавів дозволяє вирощувати багатошарові структури в одному технологічному процесі, що робить установку більш продуктивною. А використання контейнерів для гомогенізації розчинів-розплавів і в якості контейнерів для зливу розчиніврозплавів та розташування їх окремо під касетою дозволяє повторно використовува ти розчини-розплави без підготовки та розбирання касети, що зберігає час та полегшує підготовку нового те хнологічного процесу вирощування. Суть корисної моделі подана на Фіг.1, 2. Установка складається з кварцового реактора 1. який встановлений в електричну піч 2. Касета 3 складається з верхньої пластини 4. середньої ізолюючої пластини 5, яка має отвір 6 для проливання розчинів-розплавів у зазор між верхньою та нижньої пластинами та нижньої пластини 7, яка має паз для підкладки 8. Двох електродів 9 та 10, які можуть рухатися вздовж реактора та обертатися навколо своєї подовжньої осі. Електрод 9 жорстко закріплений до верхньої пластини 4 касети 3. Електрод 10 незакріплений до касети 3 і має вигін 11. Контейнери для гомогенізації 12 розчинів-розплавів 13 одночасно є контейнерами для зливу розчиніврозплавів і розташовані окремо під касетою 3. Шток 14 жорстко з'єднаний з контейнерами для гомогенізації 12 розчинів-розплавів і може обертатися навколо своєї подовжньої осі. Джерело постійного струму 15 розміщується біля електричної печі 2. Установка працює наступним чином. У контейнерах для гомогенізації 12 розчинів-розплавів розміщують вихідні матеріали. При компонуванні реактора 2, касету 3 розміщують над контейнерами для гомогенізації 12 розчинів-розплавів. Вигін 11 електроду 10 повертають від касети 3. Після процесу гомогенізації розчинів-розплавів 13. за допомогою електроду 9, касету 3 занурюють у розчин-розплав одного з контейнерів для гомогенізації 12 розчинів-розплавів. Через отвір 6 середньої ізолюючої пластини 5 касети 3, розчин-розплав заповнює простір між верхньою 4 та нижньою 7 пластинами покриваючи підкладку 8. Потім, за допомогою того ж електроду 9 підіймають касету 3 над контейнером для гомогенізації 12 розчину-розплаву. Вигін 11 електроду 10 повертають до касети 3 так, щоб вигін торкався нижньої частини касети 7. За допомогою джерела постійного струму 15 подіють струм і вирощують методом електроепітаксії погрібний шар матеріалу на підкладці 8. Після процесу вирощування вигін 11 електроду 10 повертають від касети 3. Касету 3, за допомогою електроду 9, занурюють у контейнер для гомогенізації 12 розчину-розплаву і методом центрифугування видаляють розчин-розплав назад у контейнер для гомогенізації 12, який тепер слугує контейнером для зливу розчину-розплаву, з простору між верхньою 4 та нижньою 7 пластинами касети 3 та, відповідно, з поверхні підкладки 8. Центрифугування проводять підіймаючи касету 3 над контейнером для гомогенізації 12 розчину-розплаву, для запобігання повторного попадання розчину-розплаву на підкладку 8. При вирощуванні багатошарових епітаксійних структур підкладку 8 послідовно приводять у контакт з розчинамирозплавами з різних контейнерів для гомогенізації 12 розчинів-розплавів, які підводять під касету обертанням штоку 14, причому кожен розчин-розплав може використовуватись багато разів. Таким чином, установка для рідиннофазної електроепітаксії є простою в обслуговуванні, і в порівнянні з відомими технічними рішеннями має більші технологічні можливості і є більш продуктивною, що обумовлює її широке промислове застосування.