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真空裝置:重要部件的真空問題

  在MBE中對口徑真空裝置:重要部件的真空問題200mm超高真空氟橡膠插板閥,分子束源系統(tǒng)以及樣品傳遞結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等主要部件要很好地考慮其清潔真空問題。
  
  1.分子束源系統(tǒng)
  
  分子束源系統(tǒng)是MBE中的核心部件,該部件共有六個分子束爐,該爐用石墨制成,有爐絲加熱,鉭箔保溫,各爐之間有水冷隔板。它處于高溫下,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,材料品種多,是一個主要的出氣源,直接地影響到真空室的清潔真空的獲得。為了保證這部分保持清潔而對真空室維持在超高真空條件下沒有影響,因而采用整個束源放置于液氮屏蔽罩內(nèi),以減少這個氣源對真空室的污染。
  
  分子束源系統(tǒng)配有抽速約200L/s的水冷升華(鈦鉬合金絲升華器),以便在束源部分出氣量較大時作差分抽氣用。
  
  2.樣品傳遞結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
  
  為了縮短工作周期,快速更換樣品,同時在更換樣品過程中對真空室的清潔真室既不破壞其超高真空狀態(tài),又對真空室不污染的目的,所以配備了樣品傳遞結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。圖10-37是樣品傳遞結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的示意圖。樣品傳遞系統(tǒng)通過直通閥,直接與真空室的一側(cè)相連。換樣時是把樣品(清潔處理過的)放置在傳遞桿的樣品架上,傳遞桿借磁力傳動把樣品通過直通閥送入真空室,由多自由度樣品架進(jìn)行樣品交換,再把生長好的外延薄膜傳遞出真空室。通過這樣的傳遞更換樣品,大大提高了工效。為了達(dá)到清潔真空的目的,該系統(tǒng)設(shè)計了獨(dú)立的清潔的真空排氣系統(tǒng),它是由120L/s的三極濺射離子泵與兩個各裝1kg分子篩(13X和5A各半)的吸附泵組成。
  
  該系統(tǒng)一般地裝好更換的樣品之后,經(jīng)過30min從大氣排氣到10-4Pa,打開直通閥,完成一次交換樣品約10min,這時真空室的真空度仍可維持在10-6—10-7Pa范圍內(nèi)。
  
  3.口徑真空裝置:重要部件的真空問題200mm超高真空氟橡膠插板閥
  
  在升華泵與離了泵之間設(shè)置氟橡膠插板閥。該閥采用了閥板向下壓緊的結(jié)構(gòu);在關(guān)閉時,借助大氣越壓越緊,具有使用方便確保離子泵不暴露于大氣,且再次啟動容易的優(yōu)點(diǎn)。
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