[发明专利]一种含等离子体的气相沉积装置及其应用

权利要求书

1.一种含等离子体的气相沉积装置，其特征在于，包括依次连接的进气系统(2)、反应系统(1)和废气处理系统(3)；

所述反应系统(1)包括反应腔(4)、等离子体控制器(7)和温度控制显示器(8)，所述反应腔(4)中设有等离子体发生器(5)和反应腔加热器(6)，所述等离子体控制器(7)与所述等离子体发生器(5)电连接，离子体控制器(7)程序性控制等离子体处理过程，所述温度控制显示器(8)与反应腔加热器(6)连接，温度控制显示器(8)实时显示并控制反应腔内温度，基底物置于反应腔加热器(6)附近；

所述进气系统(2)有至少一个气路，能够程序性向反应腔(4)中原位供应反应气体；

所述废气处理系统(3)向反应腔(4)提供真空环境并处理反应腔(4)中排出的尾气。

2.根据权利要求1所述的一种含等离子体的气相沉积装置，其特征在于，所述进气系统(2)与反应系统(1)之间、反应系统(1)与废气处理系统(3)之间均通过程序性电磁阀切换实现隔断或开度调整。

3.根据权利要求1所述的一种含等离子体的气相沉积装置，其特征在于，所述进气系统(2)包括依次连接的液体蒸发腔(11)和气体稳定腔(13)，所述液体蒸发腔(11)中盛放有反应物液体。

4.根据权利要求3所述的一种含等离子体的气相沉积装置，其特征在于，液体蒸发腔(11)的进气口(15)处设有流量控制仪(18)，所述气体稳定腔(13)靠近反应腔(4)的一侧设有进气调节电磁阀(16)，所述气体稳定腔(13)通过进气调节电磁阀(16)与所述反应腔(4)连接。

5.根据权利要求1所述的一种含等离子体的气相沉积装置，其特征在于，所述废气处理系统(3)包括相互连接的过滤腔(21)和真空泵(22)，所述过滤腔(21)通过波纹管(20)与所述反应腔(4)的出口连接。

6.根据权利要求5所述的一种含等离子体的气相沉积装置，其特征在于，所述过滤腔(21)中装填有碳酸氢钠和活性炭。

7.根据权利要求3所述的一种含等离子体的气相沉积装置，其特征在于，所述波纹管(20)与所述反应腔(4)的出口之间设有出气调节电磁阀(9)和真空计(10)。

8.根据权利要求3所述的一种含等离子体的气相沉积装置，其特征在于，所述液体蒸发腔(11)的进气口(15)处设有流量控制仪(18)，以控制进气量；

所述进气口(15)处连接有惰性气体、氧气、氢气的发生器或储罐。

9.如权利要求1～8中任一项气相沉积装置在等离子气相沉积制备中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将反应腔(4)中放入基底物于(6)处，打开真空泵(22)，反应腔体(4)达到预设真空度后，从进气口(15)通入预设量气体到另一预设真空度后，关闭进气调节电磁阀(16)和出气调节电磁阀(9)，通过离子体控制器(7)程序设定等离子体发生器(5)的使用参数，对基底物进行等离子体处理，得到处理后的材料，打开出气调节电磁阀(9)和真空泵(22)，将产生的废气排出；

S2：在进行等离子体处理之后，在进气系统的液体蒸发槽(12)中加入液体反应物，打开真空泵(22)使整个装置达到预设真空度，通过控温加热带(14)使液体反应物低压气化形成稳定气体，同时利用温度控制显示器(8)使反应腔(4)维持设定的温度，将一定量的反应物气体通入到反应腔(4)后，进气调节电磁阀(16)关闭，反应物气体在基底物表面沉积，得到复合材料，反应结束后，打开真空泵(22)、出气调节电磁阀(9)和进气调节电磁阀(16)，将废气处理。

10.根据权利要求9中气相沉积装置在等离子气相沉积制备中的应用，其特征在于，S2过程中，可同一液体反应物重复多次发生并进行沉积，或通过并联的气路程序性地将多种液体气化并向反应腔(4)供给，得到多层次气相沉积的复合材料。