[發明專利]一種包覆納米顆粒的原子層沉積裝置及其方法

在審

• 申請號: 201510946119.2
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN105369221A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 陳蓉;竹鵬輝;段晨龍;巴偉明;單斌;文艷偉
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/458
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

1.一種包覆納米顆粒的原子層沉積裝置，其特征在于，包括電機(2)、反應腔、夾持器(5)和輸氣管路，其中：

所述電機(2)與所述夾持器(5)相連，用于帶動所述夾持器(5)旋轉；

所述夾持器(5)位于所述反應腔內部，用于承載納米顆粒；

所述輸氣管路用于向所述反應腔中輸入反應氣體或載氣；

所述反應腔周圍設置有加熱裝置，使得所述反應氣體與所述納米顆粒反應從而在所述納米顆粒上沉積包覆原子層；該反應腔還與真空泵(7)相連，所述真空泵(7)用于對所述反應腔抽真空。

2.如權利要求1所述包覆納米顆粒的原子層沉積裝置，其特征在于，所述夾持器(5)為中心對稱結構，其中心對稱軸線平行于豎直方向，包括呈圓錐形的上部和呈圓筒形下部，所述夾持器(5)的上部圓錐形表面與所述夾持器(5)中心對稱軸線之間的夾角為5°～10°。

3.如權利要求1所述包覆納米顆粒的原子層沉積裝置，其特征在于，所述夾持器(5)的內表面與所述納米顆粒之間的摩擦系數為1.6。

4.如權利要求1所述包覆納米顆粒的原子層沉積裝置，其特征在于，所述夾持器(5)的底部還設置有氣流分布板(13)。

5.如權利要求1所述包覆納米顆粒的原子層沉積裝置，其特征在于，所述夾持器(5)的頂部設置有濾芯(12)，用于防止所述納米顆粒從所述夾持器(5)頂部滲漏。

6.如權利要求1-5任意一項所述包覆納米顆粒的原子層沉積裝置，其特征在于，所述夾持器(5)與所述電機(2)通過磁流體密封裝置(4)相連。

7.如權利要求1-6任意一項所述包覆納米顆粒的原子層沉積裝置，其特征在于，所述反應氣體或載氣從所述反應腔的下部通入。

8.利用如權利要求1-7任意一項所述包覆納米顆粒的原子層沉積裝置的包覆納米顆粒的原子層沉積方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將納米顆粒放入夾持器內部，然后打開真空泵，對反應腔抽真空；接著，對反應腔進行加熱，然后利用輸氣管路向所述反應腔中通入載氣；

(2)運行電機使所述夾持器旋轉，接著，利用輸氣管路向所述反應腔中通入反應氣體進行原子層沉積；

(3)使所述夾持器停止旋轉，并對反應腔冷卻降溫，得到包覆納米顆粒的原子層。

9.如權利要求8所述原子層沉積方法，其特征在于，所述步驟(2)中的反應氣體為多種，是在一種反應氣體進行原子層沉積反應后，接著向所述反應腔中通入載氣，然后再向所述反應腔中通入另一種反應氣體進行原子層沉積反應。

10.如權利要求8所述原子層沉積方法，其特征在于，所述步驟(2)中反應氣體的流速為0.5cm/s～50cm/s；夾持器旋轉的轉速不超過100r/min。