[发明专利]一种包覆超细粉体的原子层沉积方法与装置

权利要求书

1.一种包覆超细粉体的原子层沉积方法，其特征在于，在前驱体的吸附过程中引入了流化气，利用流化气吹散粉体，实现粉体的充分分散。

2.如权利要求1所述的包覆超细粉体的原子层沉积方法，其特征在于，通过调节所述流化气的流量或流速，使不同粒径与质量的粉体充分分散。

3.一种包覆超细粉体的原子层沉积方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将反应腔体抽真空，保证反应区域对空气的有效隔离；

（2）依次完成多种前驱体的吸附，生成包覆在粉体颗粒表面的单原子层薄膜，其中，在每种前驱体的吸附过程中引入流化气，利用流化气实现粉体的充分分散，在每种前驱体的吸附完成之后，通入惰性气体对反应区域及粉体颗粒表面进行清洗。

（3）根据所需包覆层厚度，重复执行步骤（2），精确得到所需厚度的包覆层薄膜。

4.如权利要求3所述的包覆超细粉体的原子层沉积方法，其特征在于，所述步骤（2）中，对于容易吸附的前驱体，采用不保压吸附，对于较难吸附的前驱体，采用保压吸附；

所述不保压吸附的方法如下：向反应腔体持续通入流化气，将粉体吹散到整个反应区域，循环通入多个前驱体脉冲，并持续对反应腔体抽气；

所述保压吸附的方法如下：向反应腔体依次交替通入流化气脉冲和前驱体脉冲多次，不对反应腔体抽气或减小抽气流量，进行保压。

5.如权利要求3或4所述的包覆超细粉体的原子层沉积方法，其特征在于，所述流化气的流速为5～50cm/s。

6.如权利要求4所述的包覆超细粉体的原子层沉积方法，其特征在于，所述前驱体脉冲的脉宽为0.05～2s。

7.如权利要求4所述的包覆超细粉体的原子层沉积方法，其特征在于，所述保压吸附的方法中，所述流化气脉冲的脉宽为0.1～3s。

8.如权利要求4所述的包覆超细粉体的原子层沉积方法，其特征在于，所述保压吸附的方法中，保压压力为100～10000Pa。

9.一种包覆超细粉体的原子层沉积装置，包括反应腔体，供应系统，真空系统，加热系统，监测系统和控制系统；其中，

所述供应系统用于向所述反应腔体提供载气、流化气和前驱体；

所述真空系统用于对所述反应腔体抽真空，或通过对所述反应腔体抽气，调整所述反应腔体内的压力或将所述反应腔体内未吸附或未反应的前驱体和/或反应副产物抽离；

所述加热系统用于为所述反应腔体、连接管路和前驱体容器加热；

所述检测系统用于检测所述反应腔体内的压力、所述反应腔体内反应区域的温度以及所述反应腔体外壁、连接管路表面和前驱体容器表面的温度；

所述控制系统用于控制温度、所述真空系统的开/关和抽气流量或流速、流化气及前驱体的脉冲时间和流量、脉冲循环次数及载气的清洗时间和流量；

其特征在于，所述供应系统包括流化气源，流化气通过流化气输送支路进入所述反应腔体，用于将粉体吹散到整个反应区域。

10.如权利要求9所述的包覆超细粉体的原子层沉积装置，其特征在于，所述流化气与所述载气共用气源。