К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 87
Текст из файла (страница 87)
Рабочее давление ст 7.10 з до 3104 Па (Аг); рабочая температура до 2000 'С; скорость вытягивания кристалла 0,1 - 10 мм/ч некие, функционирующие в диапазоне длин волн 0,001 - 700 мкм, от мягкого рентгеновского до инфракрасного излучения: лазеры, оптоэлектронные приборы, оптические диски памяти, зеркала, оптические монокристаплы, фотодиоды и др. В табл. 3.1.5 - 3.1.8 приведены технолопгческие процессы и оборудование дпя производспю твердотельных лазеров.
1 - зеркало резонаторной сисюмы со 100 %-ным отражением; 2 - активный элемент; 3 - лампа накачки; 4- отражатель; 5- охлаждюощая жидкость; 6- система управления лучом; 7- зеркало с 50 %-ным отрюкением,' 8 - юлучасмзя энерпщ; 9 - обьектив Глава 3.1. ВАКУУМНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 252 Продолжение табл. 3.1.5 Система накачки (3, 4) Название и основные характериспии технологического лрспесса Нанесение селекгивных покрьпнй. Рабочее давление 7 10 3 Па (Аг); рабочая температура до 450 С; магнетрониое распьщение исходного материала Просветление торцов. Рабочее дав- ление 7 10 4 Па; рабочая температура до 450 'С Нанесение металлических палосков.
Рабочее давление 7 10 3 Па (Аг); рабочая температура до 450 'С; магнетронное распыление исходного материала Название вля марка оборудования. Схема Модернизированная установка УРМ3.279.011 с опти- ческим контролем толщины (Россия) Модернизированная установка УРМ3.279.011 с опти- ческим контролем толщины (Россия) Установка УВНМ-6-007 с магнетронной испаритель- ной системой (Россия) Продслкение табл. ЗЛ.5 Система управлении лучом (6) Название или марка оборудовании.
Схема Ахтвввьсй алемевт (37 3 б ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ 353 З.К6. Теяиолопсчесвве вроиессм и амОумиое оборулоаавие лла вровзаодемм полупроводниковых лазеров 1 - токоподвод; 2 — контакп 3 - р-и-переход; 4 - изолируютпий слой; 5 - исходиаи подложка; б - кристаподерматель; 7- крепежный элемент; 5- зеркало Название и основные характеристики технолствческото пвопесса Гямв 3.1, ВАКУУМНОЕ ТЕХНОПОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 254 Продолжение табл. 3.1.6 встсма наввчвн (4) "Курган- 1" (Россия) К Нанесение металлических конгак- тов.
Рабочее давление 7.10 е Па То же 9. Нанесение изолирующих слоев. Рабочее давление 7 10 е Па 3.1.7. Технологнческне вроцесем н вавуумное оборудование (Россия) для производства кольцевых лазеров ,л; 1 - сферичесхве зеркало резонаторной системы со 100 78-ньзм отражением; 2, 3 - элементы поджига тлеющего разряда; 4 - ситаллоаый корпус с каналами; 5- полый катод; 6- диафрагма; 7- плоское зеркало со 100 78-ным отражением; 8 - пьезоэлемент для подстройки периметра; 9 - гепер; 10- штенпль; 11 - втулка; 12 - выходное зеркало; 13- фотоприемники; 14 - призма ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ 255 Продолжение табл. 3.1.7 Назхааае и схема панолопиесксто лролесса и оборудоаанлл Основные характеристики технологического пролеска Назхэлае вли марка оборулоааяаа Установка СВЧ-очнстки Составление и подготовка рабочей смеси Контроль состава смеси Ионное полированне Установка "Шлк" Оие-анализ поверхности Нанесение интерференционных покрытий Прессование пьезокера- МИКИ Установка для прессования зеркал (призм) фй)ф- '! ' ) у Аатмавый элемеат (4, Р, 16) Тлеющий разряд в СВЧ-поле; рабочая среда Хе Предельное давление 710 Ь Па; составлюощие смеси: Не; Хею; Хеп Предельное давление 7.10 ь Па; состаювпощие смеои: Не; Хею; Хетз Зерюцщ (1, 4, 7, 12) Рабочее давление 7.10 з Па (Аг); рабочая температура до 450 С Предельное давление 10-а Па; температура лротрева образца до 450 'С Рабочее давление 7 10 т Па; рабочая температура до 450 С; число чередующихся слоев более трех Рабочее давление 7 1О з Па; температура обезппкивания до 450 'С; усилие, развиваемое прессом, 5 - 20 кН Откачной пост, о онащенный системой масс-спектрометрическото анализа и прецизионной системой налуска Откачной пост, оснащенный системой масс-спектрометрического анализа и прецизионной системой напуска Установка УРМ3.279.068 напьщнтельная с оптической системой контроля толщины и двумя злектронно-лучевыми но пар ихелями Глава 3.1.
ВАКУУМНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Продолжение табл. 3.1.7 Излучатель (у - 14) Вакуумная пайка деталей осветитеги Вакуумная диффузионная сварка узлов излучателя Сборка, юстировва, кон- троль герметичности вмВ Ври. Гйбууаи Металлизация мест соединения корпуса и отдельных деталей Рабочее давление 7 10-3 Па (Аг); температура нагрева изделия в процессе осаждения пленочной структуры до 450 'С Рабочее давление 7.10-3 Па; температура нагрева изделия в процессе пайки до 450 'С Рабочее давление 7 10 3 Па; темперщура нагрева изделия до 450 'С Предельное разрежение до 10 г Па; допустимый поток нага канна не более 6.10-г' мз Пас' Установка УВНМ-6-007 с магнегронной распылительной системой Линия очистки и вакуумного отжита "Карабаш" Установка для диффузионной сварки Откачной пост, оснащенный прецизионными манипулято- рами оворудовлнив для производствл издвлий квлнтовой злвктроники 157 Продолжение табл.
3.1.7 3.1.8. Обвзившиия, вршштые в табл. 3.1.5 - 3.1.7 Схема Обозначеввя а - наплавление шихты; 6 - выращивание монокристалла; в - отжиг були; 1 - спрессованная таблетка шнхты; 2 - лоток; 3 — нцяуктор; 4— тигель; 5 - затравка; 6 — монокристзля в процессе роста; 7 - монокристалл в процессе отжита; 8 - крошка из цнрконевой керамики; 9- лодочка 1 2 3 Яб 67 а - ионное полирование зеркал (призм); 6- ионная обработка горцев активного элемента; в - ионное травление мезострукгурм; 1 - ионы аргона; 2- сетчатые ускоряющие электроды; 3— корпус ионного источника; 4 - анод; 5 - соленоид; 6 — катод; 7- изошпор; 8 - кассета; 9- обрабатываемое изделие - подложка; 10- обрабатываемый монокриствш - ахтивный элемент; 11 — карусель; 12 - подложка; 13 — держатель подложек а - нанесение селективных покрытий на активный элемент; 6 - нанесение селективных покрытий на лампу накачки; в - нанесение металлических полосков; г - металлизация мест соединения корпуса и отдельных деталей; дметаллизация пьезокерамики; 1 - испаряемый материал; 2 — цилиндрический магнетрон источник распыляемого материала; 3 - активный элемент - обрабатываемое изделие; 4- держатель образцов; 5 - карусель; 6 - лампа накачки — обрабатываемое изделие; 7 — экран; 8 - корпус кольцевого лазера; 9 - распьэшемый материал; 10 — анод; 11 - магнитная система; 12 - подложка - обрабатываемое иэделие; 13- мишень — исходный матерная вз" гш Продолжение табл.
3. ЕЕ Схема а - просветление горцев активного элемента; 6 - нанесение отражающих покрытий на отражатель; в - нанесение интерференционных покрытий; г - сборка акустооптического дефпектора (металлизация поверхности и последующая диффузионная сварка); 1 - карусель; 2- активный элемент - обрабатываемое изделие; 3 — держатель образцов; 4 - пары испаряемого материала; 5 - испаритель; 6 - кассета, обеспечивающая планетарное вращение образцов обрабатываемых подложек; 7 — подловпщ 8- карусель; 9 - отражатель твердотельного лазера; 10, 11 - обрабатываемые изделия в позиции напыления; 12 - манипулатор; 13 - свариааемое изделие ф 4 Е) а - формирование р-л-перехода методом жидкофазной эпитаксии; 6 - формирование р-лперехода методом молекулярно-лучевой эпитаксии; 1 - держатель подложек; 2 - подложка из монокристаллического арсенида галлия; 3- кассета с растворами; 4 - 6 - растворы-расплввы с различной лигатурой; 7 - термопара; 8 - нагреватель; 9 - испаряемый материал; 10 - ячейка Кнудсена; 11 - пар; 12 - образец; 13 - мани- пулятор 1 - карусель; 2 - подложка - обрабатываемое изделие; 3 - луч лазера; 4 - пары осаждаемого материала; 5 - оптический экран; 6 - испаряе- мый материал; 7- кассета 3 б 7 1- электроды оже-анализаторе; 2- электронная пушка; 3 - электронный луч; 4 - исследуемый образец; 5 - манипулятор 1 .
вакуумный пресо; 2 - пуансон; 3 - матрица; 4 - карусель 1 - электроды, возбуждающие тлеющий СВЧ- разряд внутри обрабатываемого прибора; 2- система прокачки инертного газа; 3 - обрабаты- ваемый прибор; 4 - СВЧ-генератор Гаева ДЕ ВАКУУМНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ 259 Продолжение табл. 3.1.В Схема зима. исмге ! 3) Формирование активного элемента твердотельного лазера включает несколько важных вакуумных операций: наплашюние шихты, выращивание оптического нонокристаллв, отжиг були и операции, связанные с доводкой активного элемента после его механической обработки - ионную, обработку и просветление горцев активного элемента, а также нанесение селекгивных покрытий на его боковые поверхности.
Наплавление шихты - одна из простейших операций вакуумно-термической обработки. Ее цель - предварительное обезгаживание и уплотнение шихты, поступающей на следующую операцию выращивания монокристалла. При наплавлении шихты и выращивании оптического монокристалла используется высокочастотный нырев иршшевого илн платинового типы. При этом в системе литания используется частота 8000 Гц (машинный или тир исгорный преобразователь частоты) нли 440 кГц (ламповый преобразователь частоты).
Выращивание оптического монокристалла, например ыюмоитгриевого граната, про- а - вакуумный отягиг корпуса и отдельных деталей излучателя; 6 - вакуумная диффузионная сварка узлов излучшеля; в - вакууьгная пайка деталей излучателя; 1 - нагреватель; 2 - обрабатываемая деталь; 3 - карусель; 4 - кассета; 5- система шлюзования; 6 - комплект обрабатываемых деталей; 7 - вакуумные фиксаторы обрабатываемых деталей а - составление и подготовка рабочей смеси; 6- контроль состава смеси; 1 - натекатель; 2- ресивер; 3 - клапан; 4 - 6 - баллон высокого давлешш; 7 - квадропольный фильтр масс; 8- мановакууметр; 9 - вакуумный вентиль; 10- баллон с готовой смесью швов а - сборка и юстировка, контроль герметичности; 6- откачка, наполнение, герметизация; 1- обрабатываемое изделие - корпус кольцевого лазера; 2 - вакуумный венпшь; 3 - квадропольный фильтр масс; 4 - ппенгель; 5 - механизм для перекуса медного штенгеля; 6 - манипулятор для вотировки зеркал водится в среде аргона с предварительной вакуумно-термической обработкой технологического объема.