用于浸渍式碲镉汞液相外延的样品架

摘要

本专利公开了一种用于浸渍式碲镉汞液相外延的样品架，该样品架采用多边形结构，底部设置用于上下搅拌的托板，通过在母液中旋转和上下运动实现母液的均匀化；样品架的主体采用高纯石墨制作，表面由石英垫片和氮化硼底部托板覆盖，能有效防止石墨材料产生碎屑并沾污母液；采用石英垫片还能有效地防止母液对衬底背面的粘附。所发明的样品架用于材料生长时，样品架对衬底进行固定的机构不浸入母液，在不经过高温烘烤条件下，外延后能对衬底或外延片进行装卸，且母液在外延材料边缘残留的尺寸小，能够满足浸渍式碲镉汞液相外延材料批量化生产的需求。

主权项

一种用于浸渍式碲镉汞液相外延的样品架，包括样品架主体（1）、底部搅拌托板（4）和衬底（8）的固定装置，其特征在于：所述的样品架主体（1）是由高纯石墨制成的长方体或三角形柱体结构，上部中心位置有一个用于设备连接的带内螺纹接头的圆柱；样品架通过螺纹与液相外延系统的拉杆相连接，测量坩埚内母液温度的热电偶通过这一带内螺纹的深孔放置到与样品等高度的位置；外延用的衬底（8）安装在长方体或三角形柱体的每个侧面，每个侧面上衬底（8）的固定装置结构是相同的；所述的衬底（8）的固定装置包括底部固定压片（2）和上部固定压片（3），底部固定压片（2）采用石英材料，通过下压片螺丝（7）固定在样品架主体（1）上，底部固定压片（2）的上部设两个宽度较窄的支撑点，支撑点部位的内侧为斜面，当衬底（8）受到来自上部固定压片（3）提供的向下压力时，插入石英支撑点后的衬底（8）将受到指向样品架主体（1）的压力，使其紧贴在样品架主体（1）的表面；上部固定压片（3）与衬底（8）之间也采用两点接触，固定衬底（8）的方式和底部固定压片（2）相同，上部固定压片（3）的上端通过上压片螺丝（6）固定在样品架主体（1）上，用于固定衬底（8）的上部固定压片（3）的固定机构位于压片的上方，通过调节压片的高度，可使固定机构在生长状态下位于母液液面的上方，固定机构上的固定螺丝和螺孔不会因母液的浸入而咬死，避免了每次外延后都需对样品架进行长时间高温烘烤；上部固定压片（3）和样品架主体（1）之间放置一个表面向下倾斜的垫片，当压片受到螺丝紧固时，上部固定压片（3）的下端受力后将向内侧移动，由于上部固定压片（3）的下端压在衬底（8）的上边沿上，上部固定压片（3）将使衬底（8）受到指向样品架主体的压力，使其紧贴在样品架主体（1）的表面，上部固定压片（3）的中间开有长条形的孔，上部固定压片（3）固定前可以上下移动，在上部固定压片（3）固定前让压片对衬底（8）产生一定的向下压力，并通过上压片螺丝（6）将这一压力保持下来，使衬底（8）同时受到向下和向内侧的压力，并以紧贴样品架表面的方式固定在样品架主体（1）的表面上；所述的底部搅拌托板（4）为圆形结构，由螺丝固定在样品架主体的底部；所述的样品架在衬底（8）和样品架主体（1）之间有石英垫片（9），用以阻止母液对衬底（8）背面的渗透，从而消除外延后的粘液残留；使用所述的样品架进行垂直液相外延生长时，先拧松上压片螺丝（6），将衬底（8）的上部固定压片（3）向上移动，将衬底（8）放置紧贴在石英垫片（9）上，衬底（8）下端卡在底部固定压片（2）的楔型槽内，然后再将衬底（8）的上部固定压片（3）下移卡住衬底（8）上端，最后将上压片螺丝（6）拧紧，就可以把衬底（8）固定住，用于垂直液相外延生长。