[實用新型]原子層沉積連續式雙面鍍膜的卷繞裝置

有效

• 申請號: 201821863927.8
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN208995597U
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 張躍飛;屠金磊
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/54
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王海燕

本實用新型公開了一種原子層沉積連續式雙面鍍膜的卷繞裝置，包括箱體，箱體內依次設置有第一區域、第二區域和第三區域，第一區域內設置有放卷輥、第一過渡輥、第一進氣系統和第一加熱器，第二區域內設置有第二進氣系統，第三區域內設置有收卷輥、第二過渡輥、第三進氣系統和第二加熱器，放卷輥和收卷輥分別用以放卷和收卷基帶，第一過渡輥和第二過渡輥用以對基帶的變向位置進行支撐，第一進氣系統、第二進氣系統和第三進氣系統均包括伸入箱體內的勻氣管，第一區域、第二區域和第三區域的箱體上均設置有出氣口。本實用新型通過設置勻氣管，可使氣體在通入箱體內時均勻分布，以提高反應效率，使原子層沉積更均勻。

技術領域

本實用新型涉及原子層沉積技術領域，特別是涉及一種原子層沉積連續式雙面鍍膜的卷繞裝置。

背景技術

原子層沉積(Atomic layer deposition，簡稱ALD)是一種可以將物質以單原子膜形式一層一層的鍍在基底表面的方法。原子層沉積與普通的化學沉積有相似之處。但在原子層沉積過程中，新一層原子膜的化學反應是直接與之前一層相關聯的，這種方式使每次反應只沉積一層原子。

近年來由于納米器件的制備需求，ALD逐漸受到產業界的重視，而有越來越多的研究投入。ALD利用前驅物氣體與基體表面所產生的自限制反應與集體表面發生單層化學吸附后，反應氣體不在與表面發生反應，所以成長厚度可以控制在埃等級，且均勻性極佳。故近年來ALD技術逐漸應用在環境與能源領域、微電子領域、催化領域等。

ALD是一種在速率可控的條件下通過一系列自限制表面飽和反應形成薄型膜的沉積技術，由于它操作簡單、具有可重復性、沉積薄膜均勻，所以是非常具有潛力的沉積技術。ALD技術最大的特點是自限制的表面反應，該表面反應由兩個自限制的半反應組成，這使得ALD在薄膜制備方面由許多優勢：1)每一個循環在基體的表面都沉積相同數量的材料與前驅物氣體的多少無關，只要前驅物的劑量高于飽和反應即可，所以ALD有很好的臺階覆蓋率以及大面積厚度均勻性；2)薄膜的厚度取決于循環次數，所以厚度可以得到精確控制；3)前驅物是交替通入反應室的，可以精確控制薄膜成分，避免有害物質的污染；4)連續反應過程使得到的薄膜無針孔，密度高。

隨著社會實際需求和ALD工藝的發展，ALD技術已在大面積基底和連續沉積方面顯示出巨大的應用前景。例如在太陽能領域，ALD工藝制造的Al₂O₃薄膜作為太陽能電池的鈍化層，能夠將電池轉化光能的效率提到20％以上。在柔性電子領域，納米級別厚度的ALD薄膜可以有效地隔離電子器件周圍水和氧，從而極大地提高柔性電子器件的使用壽命和可靠性。運用原子層沉積技術在鋰離子電池正極材料表面均勻包覆Al₂O₃,ZrO₂等物質可增加材料表面的穩定性，在不影響離子電子傳輸的前提下有效隔離正極材料與電解液的接觸，減少電解液的分解，從而提高材料的電化學性能；在鋰離子電池負極方面，能在鋰金屬表面形成一層有效的無機或有機保護膜，從而避免鋰金屬與液態電解質的直接接觸與反應；另外，這層保護膜也起到有效的抑制鋰金屬枝狀生長的效果，從而提高鋰電池的安全性能。

現有技術中，原子層沉積系統雖然能夠實現基帶的鍍膜，但無法保證基帶的張力和鍍膜的均勻性，鍍膜精度不高。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種原子層沉積連續式雙面鍍膜的卷繞裝置，用以實現基帶間歇式雙面鍍膜，完成大面積原子層沉積，并提高鍍膜的均勻性。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下方案：