[發明專利]導流型熱蒸發沉積裝置

無效

• 申請號: 200910216474.9
• 申請日: 2009-11-27
• 公開（公告）號: CN101760723A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 張占文;黃勇;漆小波;李波;劉一揚;陳素芬;魏勝
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

技術領域

本發明屬于熱蒸發薄膜制備領域，具體涉及一種熱蒸發沉積薄膜所用的導流型熱蒸發沉積裝置。

背景技術

熱蒸發是薄膜制備的一種最基本和最常用的方法。因它具有較高的沉積速率和較高的薄膜質量等優點，在薄膜制備領域中有著非常廣泛的應用。但通常熱蒸發均采用蒸汽由下方往上方沉積的方式進行，不適用于對一些需要蒸汽由上方往下方沉積的應用場合。

發明內容

現有技術中熱蒸發不適合蒸汽由上方往下方沉積的應用領域，本發明提供一種導流型熱蒸發沉積裝置，適用于需要在下方固定樣品的熱蒸發氣相沉積，可滿足特定領域的需要。

本發明的一種導流型熱蒸發沉積裝置，其特點是，所述的裝置包括加熱爐、導流管以及導流管加熱罩；所述的加熱爐以中心軸為中心，通過由內向外依次設置的加熱絲架、內保溫筒和外保溫筒構成；采用上下相對應設置的第一圓形瓷環和第二圓形瓷環作骨架，在第一圓形瓷環和第二圓形瓷環圓周上相對應設有均勻分布的數個小孔，通過加熱絲上下對穿連接成一個圓筒形的加熱絲架；在加熱絲架內設置有蒸發舟；在所述的兩個圓形瓷環和加熱絲架的外圍設置有內保溫筒。

在所述的第二圓形瓷環下方設置同軸心的加熱絲架支撐座，加熱絲架通過均勻分布的三根對穿第一圓形瓷環和第二圓形瓷環的長固定螺桿固定在加熱絲架支撐座上，長固定螺桿的兩端均設有外螺紋，長固定螺桿的一端與加熱絲支撐架連接，另一端與導流管底座基座連接，長固定螺桿在穿過所述的兩個圓形瓷環的部位均通過螺母固定兩個圓形瓷環之間的相對距離；在加熱絲架支撐座上設置有固定溫度探頭的中心固定孔，溫度探頭通過中心固定孔設置于蒸發舟底部，并與蒸發舟接觸；在加熱絲架支撐座與長固定螺桿的外圍設置有外保溫筒；

在加熱絲架支撐座下方連接有中心軸，中心軸的一端穿過加熱爐與熱絲架支撐座固定連接，另一端與底座法蘭連接，將加熱爐固定設置在底座法蘭上；底座法蘭上開有兩孔引出兩根金屬管作為進水管和出水管，進水管和出水管的一端與底座法蘭密封連接，另一端分別與外保溫筒相連接。

所述的中心軸、第一圓形瓷環、第二圓形瓷環、加熱絲架支撐座、蒸發舟均為同軸心設置。

所述的導流管包括導流管底座、導流管管道和導流管噴頭帽，導流管底座包括導流管底座基座和導流管底座接頭，導流管外圍設有導流管加熱罩。導流管底座基座與加熱爐中蒸發舟的蒸發口密封固定連接，導流管底座基座上設有通孔，導流管底座基座通過通孔與內螺紋柱子一端連接，內螺紋柱子的另一端與加熱爐內的長固定螺桿連接。

導流管管道一端與導流管底座接頭固定連接，導流管管道的另一端設有外螺紋接頭，噴頭帽設置在外螺紋接頭上。導流管加熱罩殼體上設有環繞的加熱絲，還設有用于加熱絲的固定和與殼體絕緣的開槽盤頭螺釘、螺母和絕緣柱，導流管加熱罩的底板開有孔用以伸出噴頭帽，噴頭帽開有出孔。

所述的蒸發舟采用氮化硼或石英材料，蒸發舟的形狀為一端開口的圓柱形。

導流管管道的內徑為4mm～6mm，噴頭帽出孔的孔徑小于導流管管道的內徑。

導流管管道中段設有基準點，導流管加熱罩內相對應基準點的部位設有用以標示和固定噴頭帽出孔的噴射角度的角度標尺。

所述的內保溫筒采用聚四氟乙烯材料。

本發明的裝置工作時，需配以溫度測量控制儀，配以真空室和真空機組，整個裝置須在真空環境下工作。為了減小熱量的損失，在兩圓形瓷環之間和加熱絲外圍設有圓柱形聚四氟乙烯材料的內保溫筒，將加熱絲完全包覆其中。為了解決加熱絲架的強度和固定問題，設置了一個圓形金屬加熱絲架支撐座。長固定螺桿的設置不僅用來固定兩圓形瓷環間的距離，也提高了整個加熱絲架的強度。由于整個加熱爐需要在真空中使用，需要通過真空法蘭來密封和內外連接加熱和測控的電路連線，把整個加熱爐設置在一個真空法蘭上。

為了減小加熱爐的熱輻射對外界的影響，在整個加熱絲架的外部設置了一個外保溫筒，從底座法蘭上引出兩根金屬管道作為進水管和出水管，同時兩根水管起到支撐和托起外保溫筒的作用，整個加熱絲架放入外保溫筒之內并完全罩在其中。使用時通以循環水用以加熱爐的水冷。蒸發口通過聚四氟乙烯墊片與導流管底座密封，設置的三個內螺紋柱子，其一端緊旋于加熱爐內固定長螺桿上，另一端作為與導流管底座密封固定的內螺紋。