[實(shí)用新型]一種可控線性蒸發(fā)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721745217.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207713807U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張擷秋;崔駿;劉壯;楊世航;陳旺壽;李霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C23C14/24
• 分類號(hào): C23C14/24;C23C14/54;C23C14/06
• 代理公司: 北京市誠(chéng)輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 封明艷

本實(shí)用新型涉及一種可控線性蒸發(fā)裝置，該可控線性蒸發(fā)源包括坩堝、坩堝加熱器、導(dǎo)管、導(dǎo)管加熱器，所述坩堝和所述導(dǎo)管構(gòu)成線性蒸發(fā)源，在所述導(dǎo)管和所述坩堝之間設(shè)置可控性閥門，來(lái)控制所述坩堝內(nèi)材料氣體的壓力，進(jìn)而在較短時(shí)間內(nèi)改變材料氣體的瞬間蒸發(fā)速率。采用該可控線性蒸發(fā)裝置進(jìn)行蒸發(fā)鍍膜時(shí)，可以更準(zhǔn)確地控制平均蒸發(fā)速率，擴(kuò)大蒸發(fā)速率的調(diào)節(jié)區(qū)間，提高線性蒸發(fā)源的瞬間蒸發(fā)速率，同時(shí)在改變溫度工藝時(shí)節(jié)約原料的消耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及蒸發(fā)鍍膜技術(shù)，尤其涉及一種可控線性蒸發(fā)裝置。

背景技術(shù)

蒸發(fā)鍍膜技術(shù)是目前常用的一種真空鍍膜技術(shù)，其特點(diǎn)是在真空中將材料(可以是無(wú)機(jī)材料，也可以是有機(jī)材料)加熱蒸發(fā)，形成氣態(tài)，沉積到基板上，這種技術(shù)可以在耗費(fèi)較少材料的前提下獲得高質(zhì)量的薄膜，目前蒸發(fā)鍍膜技術(shù)多用于太陽(yáng)能電池的制備、OLED的制備等行業(yè)，應(yīng)用前景十分廣泛。

目前，蒸發(fā)鍍膜的工藝分為點(diǎn)蒸發(fā)和線性蒸發(fā)兩種。點(diǎn)蒸發(fā)是將待蒸發(fā)材料置于點(diǎn)狀蒸發(fā)源中間，使用時(shí)，通過(guò)加熱絲使材料蒸發(fā)，沉積到基板上，因?yàn)檎舭l(fā)面積相對(duì)較小，稱為點(diǎn)蒸發(fā)源；線性蒸發(fā)重新設(shè)計(jì)了蒸發(fā)源結(jié)構(gòu)，通常分為坩堝和線性蒸發(fā)噴管，將待蒸發(fā)材料置于坩堝中，坩堝外側(cè)有加熱絲對(duì)其進(jìn)行加熱，材料轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)從坩堝進(jìn)入蒸發(fā)噴管，噴管上有多個(gè)蒸發(fā)噴孔或者線性噴孔，蒸氣從噴孔噴出沉積到基板上，因?yàn)檎魵庠唇朴诰€性，所以稱之為線性蒸發(fā)源，可以實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)。

點(diǎn)狀蒸發(fā)源普遍用于小型實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，或者把多個(gè)點(diǎn)蒸發(fā)源按照一定距離排列，用于實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)，但多個(gè)點(diǎn)蒸發(fā)源的生產(chǎn)效率不高，并且較難同時(shí)控制蒸發(fā)速率和溫度，工藝的可控性差，也不利于加載蒸發(fā)原料。

線性蒸發(fā)彌補(bǔ)了點(diǎn)蒸發(fā)源的缺點(diǎn)，用一個(gè)大面積的線性蒸發(fā)代替了多個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)蒸發(fā)源，但是目前的線性蒸發(fā)源為了沉積大面積薄膜，通常在坩堝的上部添加導(dǎo)管對(duì)蒸汽進(jìn)行引導(dǎo)，導(dǎo)管的外側(cè)分布有加熱絲，用來(lái)維持導(dǎo)管內(nèi)溫度，保持材料在氣相狀態(tài)，導(dǎo)管側(cè)面分布有一定數(shù)量的蒸發(fā)孔，用來(lái)引導(dǎo)材料氣體噴出，沉積到蒸發(fā)孔正對(duì)的基板上。和點(diǎn)蒸發(fā)源類似，線性蒸發(fā)源也通過(guò)改變溫度來(lái)改變飽和蒸汽壓來(lái)調(diào)控蒸發(fā)速率，由于蒸發(fā)源的結(jié)構(gòu)較大，溫度的調(diào)節(jié)是一個(gè)緩慢的過(guò)程，升溫或降溫的過(guò)程材料仍然在不停的被消耗，因此既浪費(fèi)時(shí)間也浪費(fèi)原料。在生產(chǎn)過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)工藝參數(shù)需要調(diào)節(jié)，不能立即調(diào)整蒸發(fā)速率會(huì)導(dǎo)致樣品不良率增加，并且降低生產(chǎn)效率，除此之外，更高的溫度需要設(shè)備對(duì)線性蒸發(fā)源以及溫度屏蔽系統(tǒng)的材料有更高的要求，增加了設(shè)備本身的成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種可控線性蒸發(fā)裝置，旨在改進(jìn)原有線性蒸發(fā)源，提高線性蒸發(fā)源的瞬間蒸發(fā)速率，節(jié)省設(shè)備的能耗，同時(shí)在改變溫度工藝時(shí)節(jié)約原料的消耗。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種可控線性蒸發(fā)裝置，包括坩堝、坩堝加熱器、導(dǎo)管、導(dǎo)管加熱器，其中，所述坩堝和所述導(dǎo)管相連接構(gòu)成線性蒸發(fā)源，在所述導(dǎo)管和所述坩堝之間設(shè)置閥門。

所述閥門為可控性閥門，通過(guò)閥門開(kāi)關(guān)，來(lái)控制所述坩堝內(nèi)材料氣體的壓力，進(jìn)而在較短時(shí)間內(nèi)改變材料氣體的瞬間蒸發(fā)速率。

所述裝置還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括手動(dòng)模式和自動(dòng)模式，該控制系統(tǒng)用來(lái)控制所述閥門的開(kāi)關(guān)。手動(dòng)模式即人為控制閥門的開(kāi)啟和關(guān)閉。自動(dòng)模式為設(shè)置閥門每次開(kāi)啟的時(shí)間和關(guān)閉的時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉。

所述的控制系統(tǒng)由電腦控制，所述閥門開(kāi)啟程度在0—100％之間選擇可調(diào)。

所述閥門的外部設(shè)置閥門加熱系統(tǒng)，用來(lái)防止材料氣體在通過(guò)閥門由于壓差變化等造成的冷凝。所述加熱系統(tǒng)為鎧裝加熱管、金屬加熱絲或片、石墨加熱器、感應(yīng)加熱器等。

所述線性蒸發(fā)源外層設(shè)置屏蔽層，用以保證蒸發(fā)源內(nèi)部熱量較少流失，也用以隔絕外部溫度，避免對(duì)蒸發(fā)源進(jìn)行干擾。

坩堝和導(dǎo)管的材料選取應(yīng)根據(jù)加熱材料而定，以保證其不與加熱材料反應(yīng)。所述坩堝為石墨坩堝、石英坩堝、氮化硼坩堝或氧化鋁坩堝。