[发明专利]化学气相沉积设备

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜制备技术领域，特别涉及一种化学气相沉积设备。

背景技术

化学气相沉积技术是指利用气相中发生的化学过程，在基底材料表面形成其具有功能性或装饰性的其它材料。目前，化学气相沉积技术在制备石墨烯、过渡金属硫化物、硅烯、锗烯或氮化硼材料领域得到了广泛的应用。

在基底表面用化学气相沉积技术制备材料时，具体反应过程往往可以分为多个步骤。如生长前对基底进行预处理；在复杂的沉积过程中还需要调节反应条件，从而调控材料的生长等。在从一个反应步骤进入下一个反应步骤中，一般需要调节反应条件，如温度、反应气源等。如果涉及温度的改变，则一般通过调节化学气相沉积设备的加热功率来实现。如果涉及反应气体的改变，其调节过程一般是停止原气体供给，反应腔体内抽真空，然后通入新的反应气体。对于传统的气相沉积设备，在进行多步骤的化学气相沉积反应时，反应步骤间的切换需要通过人为操作实现，此过程耗时较多，导致工作效率较低，且不能实现连续的材料制备，极大的降低了生产效率

而卷对卷技术利用基底材料在化学反应腔室中的连续运动，实现连续镀膜，可以有效的提高效率。如果利用卷对卷技术来提高多步骤化学气相沉积反应的效率，则需要多个反应腔室，但因为反应腔室之间需要设置供基底材料运动的通道，此通道会使得相邻的反应腔室之间的气氛因热扩散而混合，导致实际过程中的反应气体和设定的不一致，基底表面并不能得到预期的材料。

因此，如何抑制相邻反应腔之间的反应气体的扩散，使得各个反应腔室能够独立的实现预定的功能，是实现多步骤气象化学沉积连续进行的关键，也是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种化学气相沉积设备，以抑制相邻反应腔体中反应气体的扩散，从而实现多步骤化学气相沉积反应过程的连续进行。

为实现上述目的，本发明提供一种化学气相沉积设备，包括基底存放腔室、样品收集腔室、反应腔室、过渡腔室及将基底料带由所述基底存放腔室运送至所述样品收集腔室的物料输送装置，所述基底存放腔室、所述样品收集腔室、所述反应腔室和所述过渡腔室形成密闭的输料通道，所述反应腔室和所述过渡腔室位于所述基底存放腔室和所述样品收集腔室之间，且所述反应腔室至少为两个，相邻两个所述反应腔室通过所述过渡腔室间隔；

所述物料输送装置包括位于所述基底存放腔室的第一卷绕传送装置及位于所述样品收集腔室的第二卷绕传送装置。

优选地，所述过渡腔室包括沿基底运动方向间隔布置的通气腔和抽气腔，所述通气腔设有通气进口，所述抽气腔设有气体出口。

优选地，所述过渡腔室包括腔室主体，且所述腔室主体通过间隔装置形成所述通气腔和所述抽气腔或；

所述通气腔和所述抽气腔为相互独立设置的装置

优选地，所述通气腔和所述抽气腔之间设有隔热装置。

优选地，所述过渡腔室还包括气体流量控制装置，所述气体流量控制装置与所述通气腔连接。

优选地，所述过渡腔室还包括抽气装置，所述抽气装置与所述抽气腔连接。

优选地，还包括用于支撑基底料带的基底支撑装置，所述基底支撑装置位于所述输料通道内。

优选地，沿基底运动方向，所述反应腔室的长度与所对应的特定反应步骤所需时间成正比。

优选地，所述基底存放腔室、所述样品收集腔室、所述反应腔室、所述过渡腔室为一个腔室通过间隔装置形成。

优选地，所述第一卷绕传送装置包括第一驱动电机及与所述第一驱动电机的输出轴连接的第一转动辊；所述第二卷绕传送装置包括第二驱动电机及与所述第二驱动电机的输出轴连接的第二转动辊。

在上述技术方案中，本发明提供的化学气相沉积设备包括基底存放腔室、样品收集腔室、反应腔室、过渡腔室及将基底料带由基底存放腔室运送至样品收集腔室的物料输送装置，基底存放腔室、样品收集腔室、反应腔室和过渡腔室形成密闭的输料通道，反应腔室和过渡腔室位于基底存放腔室和样品收集腔室之间，且反应腔室至少为两个，相邻两个反应腔室通过所述过渡腔室间隔。物料输送装置包括位于所述基底存放腔室的第一卷绕传送装置及位于样品收集腔室的第二卷绕传送装置。在进行物料制备时，物料输送装置将物料由基底存放腔室输送至反应腔室进行反应，相邻两个反应腔室内气体通过过渡腔室间隔，在物料输送装置的带动下，在输料通道内将完成各个反应的基底运送至样品收集腔室。