[实用新型]一种冷壁法CVD沉积设备

说明书

本实用新型公开一种冷壁法CVD沉积设备，涉及CVD沉积设备技术领域。该CVD沉积设备包括设备框架，安装于设备框架上的设备主体，设备主体呈中空圆筒状，设备主体的内部设有保温腔，保温腔的内腔设有加热沉积机构；加热沉积机构包括碳硅棒、陶瓷管、基材管、第一法兰、第二法兰；陶瓷管贯穿设备主体横向的两端且通过卡扣紧固。工作时由进气口通入原料气体CH₄、H₂、Ar，原料气体进入腔体内后，CH₄集中在加热体附近裂解，并在加热体上放置的基材管上沉积生长。本实用新型采用加热体直接置于管体内部的形式，充分利用加热体所产生的热能，并在外管陶瓷冷壁的加持下，所制备得到的薄膜质量更高，纯度更高。

技术领域

本实用新型涉及CVD沉积设备技术领域，具体涉及一种冷壁法CVD沉积设备。

背景技术

一般CVD气相沉积设备系统生长薄膜时，通过外加热炉体制备薄膜，由此制得的薄膜不够纯净、纯度不够高、副产物较多，且对于炉体热量的利用率较低，在连续、快速制备大面积、高质量的薄膜时，不足以高效达成目标。制备薄膜时，套在加热元件上的基材可选用各种合适材料作为基材生长薄膜。

申请号201610854109.0的专利公开了一种用于CVD法制备石墨烯的冷壁炉，包括进样舱、工艺舱、出样舱，进样舱、工艺舱、出样舱依次连接，相邻舱室之间设有插板阀，用于连通或隔离相邻舱室，其中，所述工艺舱由中心向外围依次包括反应腔、均热板、加热层、保温层、冷凝壁，所述反应腔用于容置挂。该冷壁CVD设备无法制备出符合要求的大面积、高质量的薄膜。

综合现有技术，薄膜生长CVD设备主要采用气相沉积法，覆膜时通入所需原料气体进入腔体内，经温区加热冷却后，在基材上快速制备大面积的薄膜。此种方法制备覆膜成型时，由于采用的是炉膛加热形式，会造成较多的热量损失，热量整体利用效率不高，且整体炉膛内皆处于加热状态，原料气体通入裂解后，充满在整个炉膛内，对于原料的利用率较低，同时可能有一定量的副产物生成，导致所制备成型的薄膜纯度受到影响；在现有方法基础上适用的基材材料种类选择相对较少。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种冷壁法CVD沉积设备。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

本实用新型提供一种冷壁法CVD沉积设备，包括：设备框架，安装于设备框架上的设备主体，设备主体呈中空圆筒状，设备主体的内部设有保温腔，保温腔的内腔设有加热沉积机构；

所述加热沉积机构包括碳硅棒、陶瓷管、基材管、第一法兰、第二法兰；陶瓷管贯穿设备主体横向的两端且通过卡扣紧固；陶瓷管呈中空圆柱状且其一端外壁通过第一法兰紧固，另一端外壁通过第二法兰紧固；第一法兰朝向外侧的内壁设有卡槽且卡合有第一电极，第二法兰朝向外侧的内壁设有卡槽且卡合有第二电极；

所述第一法兰和第二法兰的内腔均对称设有L形的支架，支架与碳硅棒的外壁之间设有陶瓷垫片；

所述第一电极与第二电极的纵截面均呈T字形；第一电极与第二电极朝向内侧的壁部均设有铜垫片，碳硅棒设于两个铜垫片之间。

作为本实用新型进一步的方案，所述碳硅棒包括设于中心部位的碳硅棒冷端和设于碳硅棒冷端外围的碳硅棒发热端；碳硅棒冷端的长度大于碳硅棒发热端的长度；碳硅棒发热端的外围设有基材管。

作为本实用新型进一步的方案，所述第一法兰的外壁底部设有进气口，第二法兰的外壁顶部设有抽气口。

作为本实用新型进一步的方案，所述设备框架上设有电源、机械泵。

本实用新型还提供了一种冷壁法CVD沉积设备的工作方法，包括以下步骤：