[發明專利]一種制備大面積鈣鈦礦薄膜的裝置和方法

有效

• 申請號: 202010551482.5
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111710783B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 袁寧一;王書博;丁建寧
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: H10K71/12
• 分類號: H10K71/12;H10K71/40;H10K30/10
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 謝新萍

1.一種制備大面積鈣鈦礦薄膜的裝置，其特征在于，所述裝置包括真空腔體(1)以及連接到真空腔體頂部中間的快速抽真空的泵組(2)，真空腔體(1)內上部設有帶小孔的金屬平面電極(3)，金屬平面電極(3)通過導線連接射頻電源(4)，金屬平面電極(3)后平行排列紅外石英加熱管(5)，紅外石英加熱管(5)通過隔離開關(6)連接到供電電源，金屬平面電極(3)和基底(7)中間還有用于降低等離子轟擊效果的金屬網(8)，真空腔體(1)還帶有一個可以補充惰性氣體用于控制壓強恒定的微量控制閥門(9)；

其中，快速抽真空是指真空腔體壓強下降到50-60Pa的時間不高于15秒。

2.根據權利要求1所述的制備大面積鈣鈦礦薄膜的裝置，其特征在于，快速抽真空的泵組（2）為級聯泵，或者多組并聯。

3.根據權利要求1所述的制備大面積鈣鈦礦薄膜的裝置，其特征在于，金屬平面電極（3）上的小孔，正對著紅外石英加熱管（5）的小孔直徑為4-5mm，介于紅外石英加熱管之間的小孔直徑為8-10mm，小孔間距為4-5mm。

4.根據權利要求1所述的制備大面積鈣鈦礦薄膜的裝置，其特征在于，金屬平面電極（3）與基底（7）之間設置有金屬網，金屬絲直徑為0 .1mm，金屬網格尺寸為1平方厘米，金屬網接地或者接一個可以提供偏壓的電源。

5.一種制備大面積鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，所述方法步驟如下：

(1)鈣鈦礦濕膜進入真空腔體；

(2)開啟抽真空泵組，腔體壓強快速降低到50-60Pa，將濕膜中的溶劑大部分揮發；

所述腔體壓強下降到50-60Pa的時間不高于15秒；

(3)開啟微量控制閥門補充惰性氣體，維持腔體壓強；

(4)開啟射頻電源，形成等離子體，促進薄膜結晶；

(5)腔體放氣，然后開啟紅外輻射1-5分鐘進一步促進鈣鈦礦薄膜的生成；

(6)關閉紅外輻射，鈣鈦礦薄膜移出腔體。

6.根據權利要求5所述的制備大面積鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，步驟(3)所述開啟微量控制閥門補充惰性氣體，將系統真空壓強穩定到5-10Pa。