本实用新型涉及砷化镓晶体制备领域，具体涉及一种水平半绝缘砷化镓晶体生长装置。
背景技术：
砷化镓是一种重要的半导体材料，属ⅲ-ⅴ族化合物半导体。用来制作集成电路衬底、红外探测器、γ光子探测器等，在制作微波器件和高速数字电路方面得到重要应用。用砷化镓制成的半导体器件具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。砷化镓是半导体材料中,兼具多方面优点的材料，水平布里奇曼法是生产半导体砷化镓单晶的主要工艺。
本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题：砷化镓制备过程中需要控制安瓿反应瓶或石英舟处于静止状态，通过移动加热炉调整反应位置温区状态，从而确保反应区域的稳定性，以保证晶体结构反应过程的完整性，但是现有设备反应向载管中取、放石英反应管时，无法确保石英舟或安瓿反应瓶处于平稳移动状态，且直接将石英反应管放置于载管内侧底部的衬垫上，易导致高纯镓和籽晶从石英舟中洒落，且导致石英反应管受热不均，取出石英管时，容易破坏砷化镓晶体成品结构，影响砷化镓晶体生长状态。
技术实现要素：
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种水平半绝缘砷化镓晶体生长装置，对砷化镓晶体生长过程进行防护，通过引导石英反应管进入载管内，确保石英舟平稳移动，改善现有设备取放过程对砷化镓晶体产生破坏的弊端，提高砷化镓晶体产品合成过程的稳定性，提高产品质量，实用性强，详见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的一种水平半绝缘砷化镓晶体生长装置，包括多段加热炉、载管和石英反应管，所述载管设置于所述多段加热炉内部，所述石英反应管设置于载管内部，且所述石英反应管两端外侧设置有用以支撑该石英反应管的引导组件，所述石英反应管内侧一端设置有石英舟，另一端外侧设置有抽真空管；
所述载管为一两端开口的管状结构，且所述载管内部上下两侧均设置有限位槽，且限位槽长度方向与载管轴线方向平行；
所述引导组件包括一限位环，所述限位环上下两侧均贯通设置有支杆，该支杆与限位环间隙配合，且支杆插入限位环一端设置有支撑块，另一端设置有导向块，所述导向块与所述限位槽滑动配合，所述限位环与所述支撑块之间的所述支杆上套接有弹簧。
采用上述一种水平半绝缘砷化镓晶体生长装置，在使用时，将高纯镓以及籽晶装入所述石英舟内，而后将石英舟推入石英反应管内，先石英反应管内远离石英舟一端加入砷原料，使用氢氧火焰将石英反应管熔化密封，而后将两个引导组件与石英反应管两端进行连接，所述弹簧对支撑块进行支撑，从而通过支撑块对石英反应管端部两侧进行压紧，而后将导向块插入限位槽内，通过导向块在所述限位槽内的导向限位作用，沿载管轴线方向将石英反应管在引导组件的支撑下滑动，从而将石英反应管推入载管内，之后开启所述多段加热炉并通过温度梯度变化促进砷化镓晶体成形。
作为优选，所述多段加热炉为三段式加热炉，且该多段加热炉沿所述载管轴线方向依次分为高温区、中温区和低温区。
作为优选，所述多段加热炉顶部中心贯穿设置有观察窗。
作为优选，所述抽真空管与所述石英反应管一体成型。
作为优选，所述石英反应管直径大于所述弹簧自然状态下两个所述支撑块的间距，且小于所述限位环直径。
作为优选，两个所述支撑块相对侧均设置为内凹状弧面。
有益效果在于：1、本实用新型通过弹簧压紧支撑块，从而对石英反应管端部两侧进行压紧，之后通过限位槽对导向块进行限位导向，以引导石英反应管置入载管内部反应区域，提高产品合成过程的稳定性，防止砷化镓晶体结构受到破坏，提高产品质量；
2、将石英反应管通过引导组件撑起，从而在石英反应管与载管之间形成传热空腔，避免石英反应管与载管内侧底部直接接触，从而改善现有设备传热不均的弊端，晶体成分分布更加均匀，提高结晶界面稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的主视内部结构图；
图2是本实用新型载管的左视剖视图；
图3是图2的a处结构放大图；
图4是本实用新型载管的左视结构图。
附图标记说明如下：
1、多段加热炉；2、载管；201、限位槽；3、石英反应管；4、引导组件；401、导向块；402、弹簧；403、支杆；404、支撑块；405、限位环；5、观察窗；6、抽真空管；7、石英舟。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
参见图1-图4所示，本实用新型提供了一种水平半绝缘砷化镓晶体生长装置，包括多段加热炉1、载管2和石英反应管3，载管2设置于多段加热炉1内部，载管2用以支撑石英反应管3，同时用以将多段加热炉1产生的热量传导给石英反应管3，石英反应管3设置于载管2内部，且石英反应管3两端外侧设置有用以支撑该石英反应管3的引导组件4，引导组件4用以引导石英反应管3进入载管2内，并将石英反应管3撑起，从而在石英反应管3与载管2之间形成传热空腔，避免石英反应管3与载管2内侧底部直接接触，从而改善现有设备传热不均的弊端，石英反应管3内侧一端设置有石英舟7，石英舟7用以砷化镓晶体生长提供反应场所，且石英舟7为现有设备，在此不做赘述，另一端外侧设置有抽真空管6，抽真空管6用以将石英反应管3内空气排出，确保石英反应管3内砷化镓反应过程中为真空状态。
载管2为一两端开口的管状结构，且载管2内部上下两侧均设置有限位槽201，且限位槽201长度方向与载管2轴线方向平行，引导组件4包括一限位环405，限位环405上下两侧均贯通设置有支杆403，该支杆403与限位环405间隙配合，且支杆403插入限位环405一端设置有支撑块404，两个支撑块404相对侧均设置为内凹状弧面，通过将两个支撑块404相对侧设置为内凹状弧面，从而提高支撑块404与石英反应管3相接处的贴合紧密度，增加石英反应管3的固定稳定性，另一端设置有导向块401，导向块401与限位槽201滑动配合，限位环405与支撑块404之间的支杆403上套接有弹簧402，该弹簧402用以对支撑块404压紧，从而通过支撑块404对石英反应管3进行支撑，石英反应管3直径大于弹簧402自然状态下两个支撑块404的间距，且小于限位环405直径，从而确保支撑块404对石英反应管3进行支撑，以避免石英反应管3与载管2内侧底部直接接触，从而改善现有设备传热不均的弊端。
作为可选的实施方式，多段加热炉1为三段式加热炉，且该多段加热炉1沿载管2轴线方向依次分为高温区、中温区和低温区，多段加热炉1顶部中心贯穿设置有观察窗5，通过该观察窗5对砷化镓晶体生长状态进行查看，便于控制产品生产进度，抽真空管6与石英反应管3一体成型。
采用上述结构，在使用时，将高纯镓以及籽晶装入石英舟7内，而后将石英舟7推入石英反应管3内，先石英反应管3内远离石英舟7一端加入砷原料，使用氢氧火焰将石英反应管3熔化密封，而后将两个引导组件4与石英反应管3两端进行连接，弹簧402对支撑块404进行支撑，从而通过支撑块404对石英反应管3端部两侧进行压紧，而后将导向块401插入限位槽201内，通过导向块401在限位槽201内的导向限位作用，沿载管2轴线方向将石英反应管3在引导组件4的支撑下滑动，从而将石英反应管3推入载管2内，之后开启多段加热炉1并通过温度梯度变化促进砷化镓晶体成形；
通过弹簧402压紧支撑块404，从而对石英反应管3端部两侧进行压紧，之后通过限位槽201对导向块401进行限位导向，以引导石英反应管3置入载管2内部反应区域，提高产品合成过程的稳定性，防止砷化镓晶体结构受到破坏，提高产品质量；将石英反应管3通过引导组件4撑起，从而在石英反应管3与载管2之间形成传热空腔，避免石英反应管3与载管2内侧底部直接接触，从而改善现有设备传热不均的弊端，晶体成分分布更加均匀，提高结晶界面稳定性。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
1.一种水平半绝缘砷化镓晶体生长装置，其特征在于：包括多段加热炉(1)、载管(2)和石英反应管(3)，所述载管(2)设置于所述多段加热炉(1)内部，所述石英反应管(3)设置于载管(2)内部，且所述石英反应管(3)两端外侧设置有用以支撑该石英反应管(3)的引导组件(4)，所述石英反应管(3)内侧一端设置有石英舟(7)，另一端外侧设置有抽真空管(6)；
所述载管(2)为一两端开口的管状结构，且所述载管(2)内部上下两侧均设置有限位槽(201)，且限位槽(201)长度方向与载管(2)轴线方向平行；
所述引导组件(4)包括一限位环(405)，所述限位环(405)上下两侧均贯通设置有支杆(403)，该支杆(403)与限位环(405)间隙配合，且支杆(403)插入限位环(405)一端设置有支撑块(404)，另一端设置有导向块(401)，所述导向块(401)与所述限位槽(201)滑动配合，所述限位环(405)与所述支撑块(404)之间的所述支杆(403)上套接有弹簧(402)。
2.根据权利要求1所述一种水平半绝缘砷化镓晶体生长装置，其特征在于：所述多段加热炉(1)为三段式加热炉，且该多段加热炉(1)沿所述载管(2)轴线方向依次分为高温区、中温区和低温区。
3.根据权利要求2所述一种水平半绝缘砷化镓晶体生长装置，其特征在于：所述多段加热炉(1)顶部中心贯穿设置有观察窗(5)。
4.根据权利要求1所述一种水平半绝缘砷化镓晶体生长装置，其特征在于：所述抽真空管(6)与所述石英反应管(3)一体成型。
5.根据权利要求1所述一种水平半绝缘砷化镓晶体生长装置，其特征在于：所述石英反应管(3)直径大于所述弹簧(402)自然状态下两个所述支撑块(404)的间距，且小于所述限位环(405)直径。
6.根据权利要求5所述一种水平半绝缘砷化镓晶体生长装置，其特征在于：两个所述支撑块(404)相对侧均设置为内凹状弧面。
技术总结