[发明专利]一种全自动控制的液相外延设备及控制方法

权利要求书

1.一种全自动控制的液相外延设备，包括排空系统、进气系统、温度控制系统、电机系统、程序控制系统（1）、置于衬底正下方连接温度表（14）的热电偶（15）、装有衬底和具有多个母液槽的可滑动石墨舟（5）和石墨舟推杆（24）；其特征在于：

通过串RS2321×8扩展卡和多个继电器（2）一起来控制进气系统中的质量流量计（29），调节所需合适气体流量；步进电机（18）控制透明黄金炉（17）采用滑轴在线性滑杆（19）上水平运动，石英管在黄金炉管的内部，且两者共轴，温度控制器（16）控制黄金炉（17）升降温，制冷机（20）维持黄金炉局部恒温；石英管和金属底座的密封接触由密封器（7）完成；直线电机（23）通过石墨舟推杆（24）控制石墨舟（5）水平运动，石墨舟推杆穿过动密封（8），给石墨舟传递水平滑动动力，通过密封压块（8.2）、几个O型密封圈（8.3）和垫环（8.4）提供石墨舟推杆在大气环境与生长腔体间的动密封，使石墨舟推杆水平滑动，且在运动或静止的时候保持石英管生长腔体所需的密封性。

2.根据权利要求1所述的一种全自动控制的液相外延设备，其特征在于：所说的热电偶（15）从石英管底部插入石英管内部，穿过内置于石英管管壁的末端是密封的细管，直到其末端置于石墨舟（5）衬底槽中衬底的正下方，探测衬底处的温度。

3.根据权利要求1所述的一种全自动控制的液相外延设备，其特征在于：所述的串口RS2321×8扩展卡和继电器（2），具有足够的通讯速率，可集成外部硬件，与电脑通讯，实现程序全自动控制。

4.根据权利要求1所述的一种全自动控制的液相外延设备，其特征在于：所说的石墨舟推杆（24）是由石英杆（20.1）链接抛光的不锈钢杆（20.4）。

5.根据权利要求1所述的一种全自动控制的液相外延设备，其特征在于：所说的密封器（7）是石英管的开管一端加工成弧形卷边，由O型密封圈(7.3)、截面是类梯形有弧面的垫环（7.4）和密封垫片（7.5）一起密封到不锈钢底座（7.6）上，并用法兰环（7.1）加固到底座上。

6.根据权利要求1所述的一种全自动控制的液相外延设备，其特征在于：所说的直线电机（23），位置精确度12um、最大直线速度5.3m/s、持续推力近70牛顿，制动流畅，设定直线运行速度，保证外延层的可重复生长。

7.一种基于根据权利要求1所述的液相外延设备的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

1）、装载熔源与衬底，密封法兰盘（9）至密封不锈钢底座（7.6）上；

2）、启动排空系统，对石英管（4）内部进行抽真空处理；

3）、启动进气系统，气体保压测试和通入一定流量的生长用气体；

4）、启动温度控制系统，启动温度控制器按照设定程序加热黄金炉的电阻丝；

5）、启动电机系统，启动，并用直线电机控制材料生长过程，生长一结束，步进电机推开黄金加热炉，并启动制冷机对石墨舟位置处的石英管降温；

6）、关机，生长过程结束，关闭所有控制电源，软件保存数据。