[发明专利]一种用于磷化铟晶体生产工艺中温场控制装置及方法

权利要求书

1.一种用于磷化铟晶体生产工艺中温场控制装置，包括反应炉体、温场控制组件以及冷热交换组件，其特征在于：

所述反应炉体底部设置有旋转机构，所述旋转机构上配合连接有埚杆，所述埚杆的顶部固定连接坩埚，所述旋转机构能够带动所述坩埚旋转；

所述坩埚的埚口处设置有导流盖，所述导流盖上端设置有籽晶杆，所述籽晶杆的底端贯穿所述导流盖与所述坩埚相连通，所述籽晶杆的顶端贯穿所述反应炉体的顶部伸出至反应炉体外部；

所述反应炉体为多层结构，由外至内分别包括炉壁、保温层、温场控制层，所述温场控制层内设置有温场间隔环以将所述反应炉体由上至下分隔成高温熔融区与低温结晶区，所述温场控制层的壁体内由上至下环绕设置有温场控制流道，且所述温场控制流道的间隔由上至下依次递减，以使得反应炉体形成不同的温度梯度场；

所述温场控制流道的进液口与所述冷热交换组件的输出端配合连接，所述温场控制流道的出液口与所述冷热交换组件的输入端配合连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于磷化铟晶体生产工艺中温场控制装置，其特征在于：所述旋转机构包括底座，所述底座上开设有凹槽，所述凹槽的底部设置有第一电机，所述第一电机的输出端配合连接有旋转台，所述旋转台与所述埚杆配合连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于磷化铟晶体生产工艺中温场控制装置，其特征在于：所述凹槽的内壁沿周向间隔设置有若干个光信号接收器，若干个所述光信号接收器信号互连，所述旋转台外壁上设置有激光发射头，所述激光发射头射出的激光沿旋转台的径向方向射出至所述光信号接收器上。

4.根据权利要求1所述的一种用于磷化铟晶体生产工艺中温场控制装置，其特征在于：所述导流盖为锥台结构，其上端直径小于下端直径，以使得所述导流盖的侧面形成锥形导流面，所述籽晶杆为中空结构。

5.根据权利要求1所述的一种用于磷化铟晶体生产工艺中温场控制装置，其特征在于：所述冷热交换组件包括冷热交换腔，所述冷热交换腔内设置有加热器，所述冷热交换腔上还设置有输入口与输出口，所述冷热交换腔的输出口与所述温场控制流道的进液口通过第一输液管配合连接，所述冷热交换腔的输入口与所述温场控制流道的出液口通过第二输液管配合连接，所述第一输液管上设置有第一抽液泵，所述第二输液管上设置有第二抽液泵。

6.根据权利要求1所述的一种用于磷化铟晶体生产工艺中温场控制装置，其特征在于：所述埚杆由上至下间隔设置有若干个第一传感器，若干个所述第一传感器对坩埚不同的位置进行温度测量，再对测得的温度数据进行拟合处理，以得到坩埚内的温度分布情况。

7.一种用于磷化铟晶体生产工艺中温场控制装置的控制方法，应用于权利要求1-6任一项所述的一种用于磷化铟晶体生产工艺中温场控制装置，其特征在于，包括如下步骤：

通过第一传感器对坩埚不同区域的热辐射进行测量，得到多个热辐射信号对应的多个电信号；

对多个电信号进行处理，分别得到坩埚不同区域的温度值；

将得出的温度值进行拟合处理，得到坩埚内的温度梯度情况；

根据所述温度梯度情况，调节冷热交换组件的工作参数，以使得坩埚内的温度梯度保持在合适范围内。

8.根据权利要求7所述的一种用于磷化铟晶体生产工艺中温场控制装置的控制方法，其特征在于，根据所述温度梯度情况，调节冷热交换组件的工作参数，具体为：

在第一预设时间内时，判断温度梯度是否位于第一预设温度梯度内，若位于，则冷热交换组件保持当前工作参数；若不位于，则调节冷热交换组件的工作参数；

在第二预设时间内，判断温度梯度是否位于第二预设温度梯度内，若位于，则冷热交换组件保持当前工作参数；若不位于，则调节冷热交换组件的工作参数；

在第三预设时间内，判断温度梯度是否位于第三预设温度梯度内，若位于，则冷热交换组件保持当前工作参数；若不位于，则调节冷热交换组件的工作参数。