本发明涉及磷化铟多晶制备,具体为一种磷化铟多晶的制备方法及装置。
背景技术:
1、磷化铟多晶是一种半导体材料,由铟和磷元素组成,具有良好的光电特性、半导体性能和稳定性能,广泛应用于光通信、半导体激光器、光纤通信以及微波电子器件等领域,目前利用磷化铟尾料制备磷化铟多晶的技术应该较为广泛,具体参照专利号为2021110458425以及专利名称为一种磷化锢尾料制备磷化钢多晶的方法和专利号为2023106316204以及专利名称为一种利用磷化铟单品切割废料制备磷化铟多晶的方法。
2、磷化铟多晶的制备方法一般包括磷化铟尾料清洗烘干、磷化铟尾料破碎细磨、装填封管、加热保温反应和降温取出,其中磷化铟尾料清洗烘干是磷化铟多晶制备工艺中十分重要的一步。
3、目前在对磷化铟尾料进行清洗烘干时,需要首先对磷化铟尾料通过清洗剂进行浸泡,然后再通过去离子水冲洗将磷化铟尾料上附着的清洗剂和一些杂质进行去除,然后再对冲洗后的磷化铟尾料进行烘干,最后得到清洗干净的磷化铟尾料,在对磷化铟尾料进行清洗烘干时,需要对磷化铟尾料进行多个处理步骤,并且需要多个处理空间,在进行多个处理步骤时,需要对磷化铟尾料进行连续的位置转移,导致对磷化铟尾料的清洗烘干效率不高,影响制备磷化铟晶体的效率。
技术实现思路
1、因此,本发明提供了一种磷化铟多晶的制备方法及装置,解决了以上技术问题。
2、本发明提供的一种磷化铟多晶的制备方法,具体包括以下步骤:
3、s1、磷化铟尾料清洗烘干:通过清洗烘干设备对颗粒状磷化铟尾料依次进行清洗剂浸泡、超声清洗、去离子水冲洗、乙醇脱水及烘干作业。
4、s2、磷化铟尾料破碎细磨:将烘干后的颗粒状磷化铟尾料进行破碎和细磨处理,确保颗粒的均匀性和稳定性。
5、s3、装填封管:将破碎细磨后的颗粒状磷化铟尾料和过量红磷分别装填进入石英管的两端并进行抽真空封管作业,然后将石英管放入加热器中并将加热器放入压力容器中。
6、s4、加热保温反应:将石英管中装填红磷的一端加热至570摄氏度,使得石英管内压力达到磷化铟的离解压,然后将装填颗粒状磷化铟尾料的石英管另一端加热至1180摄氏度,使颗粒状磷化铟尾料彻底熔化并进行保温,让磷化铟尾料中的富铟与红磷充分接触反应。
7、s5、降温取出:接触反应完毕后进行降温处理,并将制备得到的磷化铟多晶材料。
8、上述s1步骤中所涉及的清洗烘干设备,包括支撑底座,所述支撑底座的上表面固定连接有承载盘,所述承载盘的底端内壁中间位置设置有连接机构,所述承载盘的底端内壁呈圆周阵列依次分布有上下料机构、浸泡机构、冲洗机构和烘干机构,所述承载盘的底端内壁设置有辅助机构。
9、用于装载磷化铟尾料进行处理的承载机构,所述承载机构的数量为多个且呈圆周阵列设置在连接机构上。
10、所述上下料机构包括固定连接在承载盘上的限位腿,所述限位腿的内部固定连接有上下料箱,所述上下料箱上设置有用于二次烘干的二次烘干件,所述上下料箱的底端固定连接有输料管。
11、所述浸泡机构包括固定连接在承载盘上的安装腿,所述安装腿的内部固定连接有浸泡箱,所述浸泡箱的外圆周面上固定设置有上下水套件。
12、所述冲洗机构包括固定连接在承载盘上的固定腿,所述固定腿的内部固定连接有冲洗壳,所述冲洗壳上设置有用于对磷化铟尾料进行去离子水冲洗的冲洗件。
13、所述烘干机构包括固定连接在承载盘上的支撑腿,所述支撑腿的内部固定连接有烘干壳,所述烘干壳上设置有用于对磷化铟尾料进行烘干的干燥件,所述二次烘干件的结构与干燥件的结构相同。
14、根据本发明的实施例,所述冲洗件包括固定连接在冲洗壳外圆周面上的串联环,所述冲洗壳的内圆周面上固定连接有多个喷淋板,所述串联环的外圆周面上固定连接有输水管,所述支撑底座上设置有抽水单元,所述输水管远离串联环的一端与抽水单元的出水口贯穿连接,所述串联环的内圆周面上固定连接有多个连通管,多个所述连通管与多个喷淋板一一对应且贯穿连接。
15、根据本发明的实施例,所述干燥件包括固定连接在烘干壳外圆周面上的多个第一连通环,多个所述第一连通环的外圆周面上共同固定连接有输气管,所述支撑底座上设置有热风单元,所述输气管远离第一连通环的一端与热风单元的出风口贯穿连接,所述烘干壳的内表面开设有与第一连通环相对应的多个出风孔。
16、根据本发明的实施例,所述承载机构包括设置在连接机构上的搅拌件,所述搅拌件上固定连接有承载桶,所述承载桶的上表面固定连接有两个电动伸缩杆,所述电动伸缩杆的伸缩端贯穿至承载桶的底端且共同固定连接有底盘。
17、根据本发明的实施例,所述搅拌件包括固定连接在连接机构上的固定横撑,所述固定横撑的下表面与承载桶的上表面固定连接,所述固定横撑的下表面转动连接有转轴,所述转轴与承载桶同轴线,所述转轴的外表面固定连接有多组上下分布的拨动板,所述转轴的底端与底盘滑动连接,所述转轴的圆周面底端开设有多个呈圆周阵列分不的安装槽,所述安装槽的内部固定连接有上下设置的限位滑杆,多个所述限位滑杆上共同弹性滑动连接有清理板,所述清理板与安装槽滑动连接。
18、根据本发明的实施例,所述连接机构包括固定连接在支撑底座底端内壁的支撑台,所述支撑台的上表面圆心位置转动连接有液压伸缩杆,所述液压伸缩杆的顶端固定连接有十字架连接板,所述支撑台的上表面设置有传动套件,所述传动套件上设置有两个传动件,两个所述传动件分别位于冲洗壳和烘干壳的底端。
19、根据本发明的实施例,所述冲洗壳底端的传动件包括固定连接在冲洗壳内圆周面上的连接横撑,所述连接横撑的下表面滑动连接有连接横撑,所述连接横撑的下表面且位于辅助轮的一侧转动连接有主动轮,所述主动轮与传动套件通过皮带传动,所述辅助轮的下表面转动连接有连接耳板,所述连接耳板远离冲洗壳圆心的一端弹性滑动连接有两个连接滑杆,两个所述连接滑杆远离连接耳板的一端共同固定连接有限位挡板,所述限位挡板与冲洗壳的下表面固定连接。
20、根据本发明的实施例,所述辅助机构包括固定连接在支撑底座内表面底端的多个呈圆周阵列分布的伸缩连接杆,多个所述伸缩连接杆的顶端共同固定连接有固定环,所述固定环的内部滑动连接有滑动环。
21、根据本发明的实施例,所述清理板的下表面与底盘的上表面滑动配合,所述清理板的下表面与底盘的上表面始终保持贴合。
22、应用本发明的技术方案:1、通过上下料机构、浸泡机构、冲洗机构和烘干机构的圆周设置,将多个处理步骤逐步循环进行,使得对磷化铟尾料的多个处理步骤连续进行,提高磷化铟多晶的制备效率,降低多个处理步骤之间衔接的时间长度。
23、2、通过承载机构的设置可以在对磷化铟尾料进行去离子水冲洗和烘干时,将磷化铟尾料在承载桶的内部持续翻动,使得磷化铟尾料能够充分的与去离子水接触或者充分的与热风接触,提高对磷化铟尾料处理的整体效率。
1.一种磷化铟多晶的制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种磷化铟多晶的制备方法,其特征在于:所述冲洗件(42)包括固定连接在冲洗壳(43)外圆周面上的串联环(421),所述冲洗壳(43)的内圆周面上固定连接有多个喷淋板(422),所述串联环(421)的外圆周面上固定连接有输水管(423),所述支撑底座(8)上设置有抽水单元,所述输水管(423)远离串联环(421)的一端与抽水单元的出水口贯穿连接,所述串联环(421)的内圆周面上固定连接有多个连通管,多个所述连通管与多个喷淋板(422)一一对应且贯穿连接。
3.根据权利要求1所述的一种磷化铟多晶的制备方法,其特征在于:所述干燥件(22)包括固定连接在烘干壳(21)外圆周面上的多个第一连通环(222),多个所述第一连通环(222)的外圆周面上共同固定连接有输气管(223),所述支撑底座(8)上设置有热风单元,所述输气管(223)远离第一连通环(222)的一端与热风单元的出风口贯穿连接,所述烘干壳(21)的内表面开设有与第一连通环(222)相对应的多个出风孔。
4.根据权利要求1所述的一种磷化铟多晶的制备方法,其特征在于:所述承载机构(9)包括设置在连接机构(5)上的搅拌件(91),所述搅拌件(91)上固定连接有承载桶(92),所述承载桶(92)的上表面固定连接有两个电动伸缩杆(94),所述电动伸缩杆(94)的伸缩端贯穿至承载桶(92)的底端且共同固定连接有底盘(93)。
5.根据权利要求4所述的一种磷化铟多晶的制备方法,其特征在于:所述搅拌件(91)包括固定连接在连接机构(5)上的固定横撑(911),所述固定横撑(911)的下表面与承载桶(92)的上表面固定连接,所述固定横撑(911)的下表面转动连接有转轴(912),所述转轴(912)与承载桶(92)同轴线,所述转轴(912)的外表面固定连接有多组上下分布的拨动板(913),所述转轴(912)的底端与底盘(93)滑动连接,所述转轴(912)的圆周面底端开设有多个呈圆周阵列分不的安装槽(914),所述安装槽(914)的内部固定连接有上下设置的限位滑杆(915),多个所述限位滑杆(915)上共同弹性滑动连接有清理板(916),所述清理板(916)与安装槽(914)滑动连接。
6.根据权利要求1所述的一种磷化铟多晶的制备方法,其特征在于:所述连接机构(5)包括固定连接在支撑底座(8)底端内壁的支撑台(53),所述支撑台(53)的上表面圆心位置转动连接有液压伸缩杆(52),所述液压伸缩杆(52)的顶端固定连接有十字架连接板(51),所述支撑台(53)的上表面设置有传动套件(55),所述传动套件(55)上设置有两个传动件(54),两个所述传动件(54)分别位于冲洗壳(43)和烘干壳(21)的底端。
7.根据权利要求6所述的一种磷化铟多晶的制备方法,其特征在于:所述冲洗壳(43)底端的传动件(54)包括固定连接在冲洗壳(43)内圆周面上的连接横撑(543),所述连接横撑(543)的下表面滑动连接有连接横撑(543),所述连接横撑(543)的下表面且位于辅助轮(542)的一侧转动连接有主动轮(541),所述主动轮(541)与传动套件(55)通过皮带传动,所述辅助轮(542)的下表面转动连接有连接耳板(546),所述连接耳板(546)远离冲洗壳(43)圆心的一端弹性滑动连接有两个连接滑杆(545),两个所述连接滑杆(545)远离连接耳板(546)的一端共同固定连接有限位挡板(544),所述限位挡板(544)与冲洗壳(43)的下表面固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种磷化铟多晶的制备方法,其特征在于:所述辅助机构(3)包括固定连接在支撑底座(8)内表面底端的多个呈圆周阵列分布的伸缩连接杆(33),多个所述伸缩连接杆(33)的顶端共同固定连接有固定环(32),所述固定环(32)的内部滑动连接有滑动环(31)。
9.根据权利要求5所述的一种磷化铟多晶的制备方法,其特征在于:所述清理板(916)的下表面与底盘(93)的上表面滑动配合,所述清理板(916)的下表面与底盘(93)的上表面始终保持贴合。
