[實(shí)用新型]一種原位形貌和光學(xué)性能監(jiān)控蒸發(fā)源及真空沉積設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420087536.7
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN203700504U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 遲力峰;王文沖
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: C23C14/52
• 分類號: C23C14/52;C23C14/24
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 項(xiàng)麗

技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型涉及一種原位形貌和光學(xué)性能監(jiān)控蒸發(fā)源，同時還涉及一種原位形貌和光學(xué)性能監(jiān)控的真空沉積設(shè)備。

背景技術(shù)

薄膜材料在各個領(lǐng)域有著及其廣泛的應(yīng)用，如抗腐蝕、增透、光學(xué)透鏡、微電子器件和光電子等等。就目前而言，人們發(fā)展了多種方法來制備薄膜材料，如真空熱蒸發(fā)沉積、真空濺射、旋涂、提拉、噴射等等。對大多數(shù)光學(xué)和電子器件而言，其對所制作的薄膜要求極高，如均勻性、厚度控制、雜質(zhì)濃度等。在所發(fā)展的技術(shù)中，真空沉積技術(shù)是一種常規(guī)的薄膜制作方法。其優(yōu)點(diǎn)在于所制作的薄膜質(zhì)量高、重現(xiàn)率高、可控性好、以及設(shè)備簡單等。

就目前而言，真空蒸發(fā)沉積技術(shù)在半導(dǎo)體薄膜器件中的應(yīng)用尤為廣泛，比如說，分子束外延，有機(jī)小分子半導(dǎo)體真空沉積，以及常用的金屬薄膜熱蒸發(fā)及濺射等等。一般來講，薄膜材料以及薄膜器件的性能跟生長過程關(guān)聯(lián)密切。

目前商業(yè)化的蒸發(fā)源一般只有蒸發(fā)的功能，其所制備的材料只有通過后期的測量，比如說原子力顯微鏡、X-射線衍射儀、光學(xué)以及電學(xué)測量進(jìn)行推演。由于沉積過程極其復(fù)雜，在很多情況下薄膜具有多層結(jié)構(gòu)，所以事后測量并推演的方法非常困難，往往導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。因此，原位觀察在材料沉積中顯得非常重要。

電子衍射技術(shù)是一個常用的用于原位觀察晶體生長過程的技術(shù)，其基于單一能量的電子在晶體表面產(chǎn)生衍射來推導(dǎo)晶體表面結(jié)構(gòu)的技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于分子束外延以及有機(jī)分子在單晶表面自組織；其缺點(diǎn)在于所用的襯底必須導(dǎo)電，或者電子由于荷電作用無法到達(dá)樣品表面。另外，所用的高能電子對材料可能由破壞，特別是有機(jī)材料，從而導(dǎo)致材料的性能劣化，甚至失效。這個技術(shù)只能得到表面結(jié)構(gòu)信息，其他重要信息如形貌、光學(xué)性能無法得到；更重要一點(diǎn)是這個技術(shù)只能應(yīng)用于晶體材料。進(jìn)一步發(fā)展的電子衍射顯微鏡技術(shù)部分解決了電子衍射技術(shù)的不足，其可以進(jìn)行形貌觀察，并且得到不同非晶材料的襯度；但是所要求的導(dǎo)電襯底以及對材料的破壞性仍然限制其進(jìn)一步推廣到所有材料。因此，現(xiàn)有的真空沉積設(shè)備仍缺少對所沉積材料的表面進(jìn)行直接觀察的組件，不能實(shí)現(xiàn)晶體生長過程中原位形貌和光學(xué)性能的監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能夠?qū)Τ练e材料進(jìn)行原位形貌和光學(xué)性能監(jiān)控蒸發(fā)源。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種原位形貌和光學(xué)性能監(jiān)控蒸發(fā)源，它包括真空法蘭、支撐于所述真空法蘭任一側(cè)面上的熱屏蔽組件、嵌設(shè)于所述熱屏蔽組件遠(yuǎn)離真空法蘭一端的加熱組件、內(nèi)置于所述加熱組件內(nèi)的材料容器、安裝于所述材料容器附近用于測量其溫度的溫度測量組件、分別與所述加熱組件和溫度測量組件相電連接且安裝于真空法蘭上的真空電連接器、與所述真空電連接器相連接的控制電源，所述的蒸發(fā)源還包括安裝于熱屏蔽組件內(nèi)的顯微鏡，所述的真空法蘭上設(shè)有與顯微鏡位置相對的觀察窗口。

優(yōu)化地，所述的蒸發(fā)源還包括設(shè)于光學(xué)組件，所述的光學(xué)組件靠近觀察窗口且與熱屏蔽組件位于真空法蘭的不同側(cè)。

優(yōu)化地，所述的蒸發(fā)源還包括與光學(xué)組件相連接的成像組件。

進(jìn)一步地，所述的蒸發(fā)源還包括與光學(xué)組件相連接的光譜儀、與光譜儀相連接的的探測器。

進(jìn)一步地，所述的蒸發(fā)源還包括分別與光學(xué)組件相連接的光譜儀和成像組件、與光譜儀相連接的的探測器、分別與成像組件及探測器相連接的用于數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

優(yōu)化地，所述觀察窗口的材料為玻璃、石英或藍(lán)寶石。

優(yōu)化地，所述加熱組件的數(shù)量為一個或多個，所述容器、溫度測量組件、真空電連接器和控制電源的數(shù)量分別與加熱組件的數(shù)量一致。

本實(shí)用新型還提供一種原位形貌和光學(xué)性能監(jiān)控真空沉積設(shè)備，含有上述的蒸發(fā)源。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型原位形貌和光學(xué)性能監(jiān)控蒸發(fā)源，通過在熱屏蔽組件內(nèi)設(shè)置顯微鏡并且真空法蘭上設(shè)有與顯微鏡位置相對的觀察窗口，能夠在沉積蒸發(fā)材料的同時實(shí)時監(jiān)控沉積材料在襯底表面形貌和光學(xué)性能。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型原位形貌和光學(xué)性能監(jiān)控蒸發(fā)源的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為附圖1的側(cè)視圖；

附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1中原位形貌和光學(xué)性能監(jiān)控蒸發(fā)源的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2原位形貌和光學(xué)性能監(jiān)控蒸發(fā)源的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例3原位形貌和光學(xué)性能監(jiān)控蒸發(fā)源的結(jié)構(gòu)示意圖；