167497. lajstromszámú szabadalom • Berendezés félvezető anyagok epitaxiális rétegeinek előállítására

3 167497 4 rétegeinek előállítására szolgál és amely berendezés elgőzölögtetőt tartalmaz a gőz-gáz-keverék előállítására, amely keverék vízszintes irányban fémből levő hűtött reakciós kamrába jut, amelyben legalább egy ellenállásos melegítő van elhelyezve két 5 lap alakjában, amelyek egyik homlokoldalukon kengyel segítségével össze vannak kötve és a réteghordozókat tartják, amelyekre a félvezető anyag epitaxiális rétege a gőz-gáz-keverékből lerakódik, a találmány szerint a hevítőlapok kereszt- 10 metszete trapéz alakú és alapvonalai a kengyel irányában haladó* gőz-gáz-keverék áramlási irányával párhuzamosan helyezkednek el és a reakciós kamrán belül a hevítők számának megfelelő számban hősugárzó ernyők vannak, amelyek közvetlenül a 15 hevítőlapok közelében vannak elrendezve és megfelelő alakjuk van arra, hogy bennük a hevítőlapok elhelyezhetők, ami által a hősugárzás valamennyi oldalfelületükön, amelyeken a réteghordozók vannak, le van árnyékolva. Annak érdekében, hogy a 20 hősugárzó ernyők grafit félgyártmányból történő előállítását megkönnyítsük, célszerű, ha az ernyőt III alakúra készítjük. A fő árnyékoló ernyők számának megfelelően célszerű, ha a berendezést Ili-alakú járulékos 25 ernyőkkel látjuk el, amelyeket a reakciós kamrán belül a főernyőkkel szemben helyezünk el, ezáltal zárt tereket kapunk a hevítőlapok körül. Ha néhány primer és néhány járulékos IH-alakú hősugárzó ernyő van alkalmazva, akkor ezek egy- 30 séges alakzatként képezhetők ki. A munkafolyamat optimális gázdinamikájának biztosítására célszerűnek látszik, hogy a hevítőlapokat összekötő kengyelt ezen lapok alapfelületeivel párhuzamosan rendezzük el egyik alapfelü- 35 let oldala mentén. Az is célszerű, ha a hevítőlapok kisebb alapfelületeit a nagyobbak felett rendezzük el, és a hevítőlapok oldalfelületeinek hajlásszögét a függőleges síkhoz képest 3°-ra választjuk. 40 Az is célszerű, hogy a fő-hősugárzó ernyők és a villamos ellenállásos hevítő lapjait egyenfeszültségforrásra csatlakoztatjuk, aminek következtében ionizáló berendezést alakítunk ki, amelynek egyik 45 elektródját a hevítő alkotja, míg a másikat a fő-hősugárzó ernyő. Az ismertetett módon kialakított berendezés, amely alkalmas félvezető anyagok epitaxiális rétegeinek előállítására, nagy teljesítőképességű, ami 50 összefügg azzal, hogy a hevítő munkafelületein nagy sűrűséggel lehet réteglerakást végezni, és kitűnik azzal is, hogy csekély az üzemeltetéshez szükséges energia, különösen azért, mert a hevítőnél hőárnyékolást alkalmazunk. 55 A továbbiakban a találmány tárgyát egy konkrét kiviteli példa kapcsán rajz alapján ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra a találmány szerinti berendezést 60 mutatja, amely félvezető anyagok epitaxiális rétegeinek előállítására alkalmas (perspektivikusan, egy burkolatrész kitörésével). A 2. ábra a réteghordozó villamos ellenállásos hevítőjét szemlélteti perspektivikusan. 65 A 3. ábra az 1. ábra szerinti berendezést mutatja az 1. ábra III—ül vonala mentén vett metszetben. A félvezető anyagok epitaxiális rétegeinek előállítására alkalmas találmány szerinti berendezés, amelynél adott esetben félvezető anyag szilícium, tartalmaz 1 elgőzölögtetőt (Lábra), amelyhez 2 gázvezeték és 3 hidrogénvezeték csatlakozik, valamint 4 vezeték, amely az 1 elgőzölögtetőben szilíciumtetrakloridból és hidrogénből képzett gőz-gáz-keveréket vízszintesen az A nyű irányában fémből levő vízhűtéses 5 reakciós kamrába vezeti. Az 5 reakciós kamra 6 peremére van az 1 elgőzölögtető rögzítve, valamint a 8 kapcsokkal ellátott 7 áramvezetők (2. ábra). A 7 áramvezetőkön (l.ábra) az 5 reakciókamrán belül 9 grafitrudak segítségével három darab grafitból levő ellenállásos 10 hevítő van rögzítve. A hevítők számát úgy választjuk meg, hogy a hevítőket a 8 kapcsokra csatlakozó háromfázisú 11 teljesítménytranszformátorról (2. ábra) tudjuk táplálni. Mindegyik 10 hevítő (1. és 2. ábra) két 12 lapból áll, amelyeket egyik homlokoldalukon 13 kengyel köt össze egymással. A 10 hevítő 12 lapjai (3. ábra) trapéz keresztmetszetűek és a trapéz rövidebb párhuzamos 14 oldala, valamint a hosszabb 15 oldala, amely a 13 kengyel felé áramló gőz-gáz-keverék áramlási irányával párhuzamos (ami az 1. ábrán világosan látható), míg a rövidebb párhuzamos 14 oldal (3. ábra) a hosszabb 15 oldal felett helyezkedik el. A 12 lapok 16 és 17 oldalfelületei a függőleges 18 síkkal 3°-os hajlásszöget zárnak be. A 13 kengyel (1. és 2. ábra) a 12 lapok párhuzamos 14 és 15 oldalaival (3. ábra) párhuzamos és a 15 párhuzamos oldal mentén van elrendezve. Ez a kengyel a rövidebb párhuzamos 14 oldal felől is elhelyezhető. A 12 lapok 16 és 17 oldafelületein kiképzett 19 támasztófelületeken vannak a 20 réteghordozók elhelyezve, (1—3. ábra), ezeken rakódik le a szilíciumtetraklorid és hidrogén gőz-gáz-keverékből a szilícium epitaxiális réteg. A 20 réteghordozó legkedvezőbb elrendezését biztosítja a 3°-os hajlásszög. Az 5 reakciós kamrán belül (l.ábra) a 10 hevítők számának megfelelő számú, adott esetben három darab primer grafitból készült 21 hőernyőt alkalmazunk, amelyek a 10 hevítő 12 lapjainak közvetlen közelében vannak elrendezve, és amelyeknek III alakjuk alkalmas arra, hogy bennük a 10 hevítő 12 lapjait (3. ábra) elhelyezzük, ami által a 12 lapok valamennyi 16 és 17 oldalfelületének hősugárzását leárnyékoljuk. A találmány szerinti berendezés ismertetett kiviteli változatánál a 21 hőernyők (1. és 3. ábra) III alakúak és egyetlen alakzatként vannak kialakítva. A 21 hőárnyékoló ernyők 22 és 23 üregeiben (3. ábra), amelyeket a 24 és 25 oldalfalak, valamint a középső 26 fal képeznek, helyezkednek el a 10 hevítő 12 lapjainak felső részei. Mindamellett olyan kiviteli alak is lehetséges, amelynél a hőárnyékoló ernyők meghatározott hézaggal vannak egymás mellett elhelyezve. 2