超高真空分子束外延蒸发装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及蒸发装置技术领域，具体而言，涉及一种超高真空分子束外延蒸发装置。
【背景技术】
[0002]超高真空分子束外延是一种可在原子尺度上精确控制外延厚度、掺杂以及界面平整度的薄膜制备技术。超高真空分子束外延主要用于超薄膜、多层异质结、超晶格等半导体薄膜的制备，是新一代微波器件和光电子器件的主要技术方法。同时，超高真空分束外延也是研究单分子物理化学和新奇低维量子蒸发材料的重要手段。工作过程中，需要通过蒸发装置加热蒸发材料，通过装置将加热蒸发料蒸发到衬底从而获得薄膜。
[0003]但是现有的蒸发装置结构复杂、加热不均匀，蒸发效果差。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的主要目的在于提供一种结构简单、加热均匀的超高真空分子束外延蒸发装置。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种超高真空分子束外延蒸发装置，包括:水冷装置，水冷装置上设置有安装孔和围设在安装孔外周的环形冷却腔，环形冷却腔包括沿安装孔的轴线方向布置的多层盛水腔，相邻两层盛水腔之间通过连接孔连通；加热装置，加热装置包括发热结构，发热结构安装在安装孔内。
[0006]进一步地，水冷装置还包括进水管和出水管，进水管与位于水冷装置顶层的盛水腔连通，出水管与位于水冷装置底层的盛水腔连通。
[0007]进一步地，发热结构包括多个绝缘陶瓷定位环和加热丝，多个绝缘陶瓷定位环沿安装孔的轴线方向依次布置，加热丝沿安装孔的轴线方向往复绕设在多个绝缘陶瓷定位环上，并与多个绝缘陶瓷定位环形成柱状结构，且加热丝的进出两端均位于柱状结构的同一端。
[0008]进一步地，超高真空分子束外延蒸发装置还包括热屏蔽罩，热屏蔽罩安装在安装孔内，并套设在柱状结构的外周。
[0009]进一步地，水冷装置、进水管以及出水管均采用304不锈钢制成。
[0010]进一步地，热屏蔽罩包括钽管、可拆卸地设置在钽管底端的钽底板和可拆卸地设置在钽管顶端的钽挡板。
[0011]进一步地，超高真空分子束外延蒸发装置还包括电极，电极和加热装置通过连接结构连接。
[0012]进一步地，连接结构为连接法兰。
[0013]进一步地，连接结构上设置有喷射孔；超高真空分子束外延蒸发装置还包括转动挡板装置，转动挡板装置安装在连接结构上驱动钽挡板转动以将喷射孔打开或关闭。
[0014]进一步地，超高真空分子束外延蒸发装置还包括热电偶，热电偶设置在发热结构的中部。
[0015]应用本实用新型的技术方案，当超高真空分子束外延蒸发装置工作时，加热装置的发热结构发热用以对蒸发料进行蒸发，由于本实用新型中的水冷装置具有多层盛水腔，且相邻两层盛水腔之间通过连接孔连通，当水流在盛水腔中流动的时候，各层盛水腔之间的水流可以在对应的腔体里保持一定时间，从而避免环形冷却腔顶端无水而出现冷却不均匀的现象，可见，本实用新型的超高真空分子束外延蒸发装置冷却均匀，从而保证了加热装置的加热均匀性。
【附图说明】
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0017]图1示意性示出了本实用新型的超高真空分子束外延蒸发装置的主视图；
[0018]图2示意性示出了本实用新型的超高真空分子束外延蒸发装置的立体结构图；
[0019]图3示意性示出了本实用新型的超高真空分子束外延蒸发装置的分解视图；以及
[0020]图4示意性示出了本实用新型的发热结构的立体结构图。
[0021]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0022]10、水冷装置；11、安装孔；12、环形冷却腔；13、盛水腔；14、进水管；15、出水管；20、转动挡板装置；30、发热结构；31、绝缘陶瓷定位环；32、加热丝；50、热屏蔽罩；51、钽管；52、钽底板；53、钽挡板；60、电极；70、连接法兰。
【具体实施方式】
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0024]结合图1至图4所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种超高真空分子束外延蒸发装置。该超高真空分子束外延蒸发装置包括水冷装置10和加热装置。
[0025]其中，水冷装置10上设置有安装孔11和围设在安装孔11外周的环形冷却腔12，环形冷却腔12包括沿安装孔11的轴线方向布置的多层盛水腔13，相邻两层盛水腔13之间通过连接孔连通；加热装置包括发热结构30，该发热结构30安装在安装孔11内。
[0026]当超高真空分子束外延蒸发装置工作时，加热装置的发热结构30发热用以对蒸发料进行蒸发，由于本实施例中的水冷装置10具有多层盛水腔13，且相邻两层盛水腔13之间通过连接孔连通，当水流在盛水腔13中流动的时候，各层盛水腔13之间的水流可以在对应的腔体里保持一定时间，从而避免环形冷却腔12顶端无水而出现冷却不均匀的现象，可见，本实用新型的超高真空分子束外延蒸发装置冷却均匀，从而保证了加热装置的加热均匀性。
[0027]此外，本实施例中的水冷装置10采用分层设置的方式，还能够有效地屏蔽高温，提高本实施例的超高真空分子束外延装置高温蒸发装置的蒸发效率。
[0028]本实施例中将发热结构30安装在安装孔11内，通过水冷装置10对发热结构30进行冷却，水的比热容大，相同质量的水能比其他液体带走更多的热量，是物美价廉的水冷剂。水从进水管14进入后，从出水管15流出。
[0029]结合图1至图3所示，水冷装置10还包括进水管14和出水管15，其中，进水管14与位于水冷装置10顶层的盛水腔13连通，出水管15与位于水冷装置10底层的盛水腔13连通，保证水流在水冷装置10中从高向低运动，进而保证位于顶层的盛水腔13内的水量，进一步防止水冷装置10的顶层无冷却水而容易产生冷却不均匀的现象。
[0030]参见图4所示，本实施例中的发热结构30包括多个绝缘陶瓷定位环31和加热丝32，多个绝缘陶瓷定位环31沿安装孔11的轴线方向依次布置，加热丝32沿安装孔11的轴线方向往复绕设在多个绝缘陶瓷定位环31上，并与多个绝缘陶瓷定位环31形成柱状结构，且加热丝32的进出两端均位于柱状结构的同一端，便于与电极60连接。
[0031]本实施例中的加热丝32在绝缘陶瓷定位环31上的布置方式使得加热丝32能够受热产