MOCVD氣體混合系統(tǒng)的泄漏檢測研究.pdf

1、近年來，發(fā)光二極管(LED)由于其體積小、壽命長、耗能低等諸多優(yōu)點受到了學(xué)者和市場的廣泛關(guān)注。和傳統(tǒng)的白熾燈、鹵素?zé)粝啾龋谒{光LED芯片的照明設(shè)備擁有更高的電光轉(zhuǎn)換效率和更好的可靠性，在固態(tài)照明和背光源領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。金屬有機物化學(xué)氣相沉積法(MOCVD)是進行外延生長藍光LED的核心工藝，然而在使用中會碰到氣體泄漏的問題，特別是對于內(nèi)漏的測試缺乏系統(tǒng)的方法。本文對MOCVD的氣體混合系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進行了研究，提出了檢測泄漏的

2、方法和流程，并基于設(shè)備的控制軟件開發(fā)了自動檢測程序，主要的研究內(nèi)容為:
　　1.論述了MOCVD的組成和原理，說明了氣體混合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并研究了泄漏的原因和影響。MOCVD通常由氣體混合系統(tǒng)、反應(yīng)室、加熱系統(tǒng)、廢氣排放系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)組成。載氣通過質(zhì)量流量控制器(MFC)和壓力控制器(PC)的調(diào)整攜帶有機金屬源，氨氣和硅烷被MFC調(diào)整之后流入反應(yīng)室和有機金屬源發(fā)生反應(yīng)?？刂葡到y(tǒng)是整臺設(shè)備的中樞，從系統(tǒng)中所有執(zhí)行器和傳感器獲取實

3、時數(shù)據(jù)并向執(zhí)行器發(fā)號指令。氣體混合系統(tǒng)分為五條支路，載氣起到運輸和稀釋的作用，四種不同結(jié)構(gòu)的閥件負責(zé)改變氣體流向和切換氣體種類。系統(tǒng)泄漏分為外部泄漏和內(nèi)部泄漏，外漏是因為接口或者器件的密封不良導(dǎo)致，會引入大氣;內(nèi)漏表現(xiàn)為閥件的閥頭磨損無法完全密閉，造成關(guān)閉時仍然有氣體流通。
　　2.分析了原有控制系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理?？刂葡到y(tǒng)的硬件核心是PLC控制器，它通過Ethernet/IP和DeviceNet通訊協(xié)議將所有執(zhí)行器和傳感器組成

4、了控制網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了實時控制和數(shù)據(jù)傳輸。Aixact軟件是控制系統(tǒng)和用戶之間的橋梁，用戶通過人機界面了解系統(tǒng)狀態(tài)，通過歷史記錄查詢參數(shù)檔案，還可以通過編寫程序使設(shè)備自動執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)。
　　3.對泄漏問題的分析和處理方法進行了系統(tǒng)的研究。外漏可以通過保壓法和氦氣測漏法進行檢測，然后更換失效的密封件解決。由于內(nèi)漏發(fā)生在閥件內(nèi)部，無法通過外界工具進行判斷，只能根據(jù)不同閥件的特點逐一排查。在測試過程中，為了達到不同閥頭同時關(guān)閉的狀態(tài)，需要用

5、到短接的方法。確定發(fā)生內(nèi)漏的閥件和類型需要靈活的設(shè)計測試流程，搭配閥件、MFC和PC的設(shè)置來進行。
　　4.利用Aixact軟件開發(fā)了自動檢測泄漏的程序。Aixact軟件中的Recipe manage功能提供給用戶一個程序開發(fā)平臺，用戶可以根據(jù)需求自行編寫程序。在歸納出檢測泄漏問題的方法之后，按照這套流程編寫設(shè)備可執(zhí)行的程序大大提高了檢測效率，降低了操作失誤的可能性，符合生產(chǎn)的實際需求。實踐證明這種方法可以迅速有效的排查內(nèi)漏，幫助