[发明专利]外延生长装置及其生长外延层的方法

权利要求书

1.一种外延生长装置，该外延生长装置用于外延生长石墨或氮化硼，包括一腔体，一气体供应单元，一抽真空单元，所述腔体包括一反应腔，所述气体供应单元以及抽真空单元与所述反应腔连通，其特征在于，进一步包括一第一电极，一第二电极、以及一碳纳米管结构，所述第一电极，第二电极，以及碳纳米管结构均设置在所述反应腔中，所述第一电极以及第二电极与一外部电源电连接；所述碳纳米管结构为一中间宽度较窄、两端宽度较宽的结构，所述碳纳米管结构通过所述第一电极和第二电极悬空设置，并与该第一电极和第二电极电连接，所述碳纳米管结构包括第一端部和第二端部，采用耐高温且导电的夹子夹持所述碳纳米管结构的第一端部和第二端部，进而将所述第一端部设置在第一电极，所述第二端部设置在第二电极，且在耐高温且导电的夹子和所述第一电极以及第二电极之间均设置一碳纳米管膜。

2.如权利要求1所述的外延生长装置，其特征在于，所述碳纳米管结构为碳纳米管线，碳纳米管膜、或碳纳米管阵列。

3.如权利要求1所述的外延生长装置，其特征在于，当所述外延层为石墨层时，所述气体供应单元中的气体包括碳源气或碳源等离子体。

4.如权利要求1所述的外延生长装置，其特征在于，进一步包括一红外温度计，所述腔体进一步包括一可视窗口，该红外温度计在所述可视窗口处感测所述碳纳米管结构的温度。

5.一种生长外延层的方法，包括以下步骤：

提供如权利要求1～4中任意一项所述的外延生长装置；

打开抽真空单元对所述反应腔抽真空；

向所述碳纳米管结构输入电信号，使碳纳米管结构的温度上升到设定值；以及

向反应腔中输送气体，所述气体在碳纳米管结构的表面沉积形成外延层。

6.如权利要求5所述的生长外延层的方法，其特征在于，所述碳纳米管结构的温度上升到1800～2600℃。

7.如权利要求5所述的生长外延层的方法，其特征在于，当所述气体为碳源气时，对所述反应腔抽真空使所述反应腔内的气压为0.1Torr～1Torr；当所述气体为碳源等离子体时，对所述反应腔抽真空使所述反应腔内的气压为0.1Torr～0.2Torr。