[發明專利]一種薄膜制備組件、薄膜制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202010073147.9
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN113151785B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 王衍斌;李朝陽;易泰民;何智兵;黃勇
• 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: C23C14/22
• 分類號: C23C14/22;C23C14/50;C23C14/54
• 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

本發明提供了一種薄膜制備組件、薄膜制備方法及其應用。本發明通過由半導體球冠碗形制冷件和熱沉單元組成的熱傳導通道作為控溫結構，通過將球冠碗設計為半導體制冷形式，可達到球冠碗內熱量快速擴散的目的，確保薄膜的低溫生長環境，實現無織構的球形薄膜生產，使得生產的球形薄膜結構致密、各向同性。本發明可應用于激光聚變靶的微納制備、以及球殼層的元素摻雜等其他加工工藝中。

技術領域

本發明屬于真空薄膜制備或者微納制備領域，具體涉及一種薄膜制備組件、薄膜制備方法及其應用。

背景技術

本發明屬于真空薄膜制備或者微納制備領域，具體涉及一種薄膜制備組件、薄膜制備方法及其應用。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提供一種細致綿密、無織構薄膜且能快速散熱的薄膜制備組件、薄膜制備方法及其應用。

為達此目的，本發明采用如下技術方案：

一種薄膜制備組件，其特點是，該薄膜制備組件包含半導體制冷球冠碗、熱沉單元、電機；其連接關系是：電機安裝在熱沉單元上，半導體制冷球冠碗安裝在電機的軸端。

優選的，所述的熱沉單元包括上半部分、下半部分及中間部分，其中，上半部分設有與半導體制冷球冠碗相匹配的凹坑，下半部分設置為傾斜坡面，中間部分為導熱墊片。

優選的，所述的半導體制冷球冠碗與熱沉單元的凹坑光滑接觸。

本發明還提供一種基于前述薄膜制備組件的薄膜制備方法，其特點是，該方法包括如下步驟：

(a)將帶有球形襯底的制備組件放入真空鍍膜設備的樣品臺上；

(b)將真空腔抽真空；

(c)制備組件通電，并設定制備組件中球冠碗的溫度及旋轉速度；

(d)通入薄膜原材料，直至球形薄膜成型。

優選的，所述的步驟(c)中所述的溫度為-50℃～50℃、旋轉速度低于10r/s。

本發明還提供一種基于前述的薄膜制備組件或基于前述的薄膜制備方法制備的薄膜的應用，其特點是，所述的薄膜用于激光聚變研究實驗用的靶殼層。

本發明的薄膜制備組件具備散熱快、結構簡單的優點；采用本發明的薄膜制備方法可制備出細致綿密的無織構球殼層，且可根據實際需要用于特殊薄膜的制備場合、以及球殼層的元素摻雜等其他加工工藝中。

附圖說明

圖1為制備組件的主視剖面示意圖；

圖2為制備組件的俯視圖；

圖3為半導體制冷球冠碗的剖面示意圖；

圖中，1.半導體制冷球冠碗 2.熱沉單元 3.電機。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作具體描述。

本發明的薄膜制備組件包含半導體制冷球冠碗1、熱沉單元2、電機3；其連接關系是：電機3安裝在熱沉單元2上，半導體制冷球冠碗1安裝在電機3的軸端。

制備組件的工作原理如下，把球形襯底放置在半導體制冷球冠碗1內，由電機3帶動球冠碗旋轉，球冠碗傾斜安裝，帶動球形襯底在半導體制冷球冠碗3內的滾動；半導體制冷球冠碗3通電，調節電流大小，以穩定碗內溫度在適宜的范圍；整個組件放置在任意真空鍍膜設備的樣品臺上，以接受沉積粒子的沉積；沉積粒子帶來的熱量由半導體制冷球冠碗3抽走，傳遞給熱沉單元2、熱沉單元2將熱量傳遞給真空樣品臺，最后由樣品臺將熱量釋放于大氣中。