[实用新型]一种高节能纳米真空蒸发源

说明书

本实用新型公开一种高节能纳米真空蒸发源，包括真空法兰，真空法兰上方通过支撑件固定有热屏蔽组件，热屏蔽组件内内置有加热组件，热屏蔽组件远离真空法兰一端设置有上端开口的圆柱形的放置腔，放置腔内可拆卸设置有一坩埚。坩埚包括自上而下依次连接的出气段和存储段，存储段为下端设置底壁的空腔圆柱体，出气段为空腔圆台体，出气段的下底面内径和存储段的内径相同，出气段的上端开口内径小于下底面内径，出气段的上端开口与放置腔的开口等高，出气段的外壁和放置腔的内壁之间可拆卸放置有高导热块，高导热块用于将热屏蔽组件的温度传导至出气段。缩小了蒸发时的散射面，能够提高源材料的有效利用率，减少了源材料的浪费，避免出口堵塞。

技术领域

本实用新型涉及蒸镀技术领域，特别涉及一种高节能纳米真空蒸发源。

背景技术

真空蒸发沉积是一种常规的薄膜制备方式，具有材料利用效率高、简单、均匀性好、可控性高的特点，广泛地应用于无机半导体材料、金属、有机半导体材料及其他功能性材料的薄膜制作。一般来讲，真空蒸发沉积是将所蒸发的源材料放置在一个坩埚中，通过不同加热方式使得源材料汽化，从而产生源材料的原子、分子或者团簇束流，并在真空中无碰撞地沉积在衬底上，其生长速率可由源材料的温度决定。而产生原子、分子或者团簇束流的设备统称蒸发源，其包括坩埚、加热组件、温度测量组件、控温组件组成。其中坩埚是必不可少的组成部分，目前高校和研发机构中，常用到的坩埚为U形坩埚，由于U形状的开口处是完全敞开的，口径较大，所以散射面较大，在蒸镀时有相当一部分的纳米材料无法被基板收集，而是沉积在基板以外的其他位置，造成源材料的较大浪费，尤其是对于难合成的有机材料，而且给后续的腔体清洗工作带来额外的工作量。若仅改变坩埚的开口，在蒸镀过程中，蒸镀坩埚的开口可能会发生堵塞现象，从而也会影响蒸镀过程的进行。

实用新型内容

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种高节能纳米真空蒸发源。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高节能纳米真空蒸发源，包括真空法兰，所述真空法兰上方通过支撑件固定有热屏蔽组件，所述热屏蔽组件内置有加热组件，所述热屏蔽组件远离真空法兰一端设置有上端开口的圆柱形的放置腔，所述放置腔内可拆卸设置有一坩埚，其特征在于：所述坩埚包括自上而下依次连接的出气段和存储段，所述存储段为下端设置底壁的空腔圆柱体，所述出气段为空腔圆台体，所述出气段的下底面内径和存储段的内径相同，所述出气段的上端开口内径小于下底面内径，所述出气段的上端开口与放置腔的开口等高，所述出气段的外壁和放置腔的内壁之间可拆卸放置有高导热块，所述高导热块用于将热屏蔽组件的温度传导至出气段。

优选地，所述加热段和存储段为一体成型结构，所述加热段和存储段的连接处为弧形。

优选地，所述高导热块为外径与放置腔直经相同的空心圆柱体，所述高导热块设置有与出气段的外壁锥度匹配的空腔，所述高导热组件套设在出气段外。

优选地，所述高导热块的材质为石墨，导热性能好。

优选地，所述坩埚的材料为热解氮化硼，耐热性能好。

优选地，所述加热组件为内置在热屏组件的侧壁内的电热丝，所述电热丝通过电极连接件与外部电极端口伸出的供电线连接；所述加热组件包括上加热段和下加热段，所述上加热段对应在出气段外围，所述下加热段对应于存储段外围，所述下加热段温度大于上加热段温度。下加热段用于存储段内源材料的升温蒸发，上加热段用于出口处的保温，放置出口温度降低堵塞。上加热段和下加热段的温度差，既保证了蒸镀，又提高了温度的利用率。

优选地，所述底壁中间位置向上端凹入，在所述底壁外侧形成凹口，所述凸口的高度为存储段高度的三分之一，所述放置腔的底部设置有插入凹口的中间加热棒，所述中间加热棒与下加热段温度一致。直接受热面积大、原料受热均匀，节省加热时间、减少能源消耗。

优选地，所述放置腔的底部设置有用于测量坩埚温度的温度测量组件，所述温度测量组件为热电偶、温敏元件或红外测温器。