[发明专利]一种高通量制备薄膜或涂层的方法

权利要求书

1.一种高通量制备薄膜或涂层的方法，其特征在于，在LCVD设备基础上加装光路控制系统，所述LCVD设备激光光源半径为r，所述加装光路控制系统包括沿激光入射方向设置的透镜组，激光通过透镜组在基板表面形成面积为S，半径为h的圆形束斑，其中h大于r，并且束斑从S中心到边缘温度逐渐均匀、有规律地降低，在基板表面获得稳定可控的大梯度温度场，采用LCVD工艺在基板表面实现高通量制备薄膜或涂层。

2.根据权利要求1所述的高通量制备薄膜或涂层的方法，其特征在于，所述透镜组包括沿激光入射方向依次垂直设置的凹透镜1和平凸透镜2，所述凹透镜1和平凸透镜2焦点与激光光路重合。

3.根据权利要求1所述的高通量制备薄膜或涂层的方法，其特征在于，所述光路控制系统还包括保护壳体及设置在壳体上供激光通过的光收发接口。

4.根据权利要求2所述的高通量制备薄膜或涂层的方法，其特征在于，所述凹透镜1和平凸透镜2型号为LBK-5.9-10.3-ET1.9，直径范围为18～30mm。

5.根据权利要求2所述的高通量制备薄膜或涂层的方法，其特征在于，所述凹透镜1焦距为10.3mm，所述平凸透镜2焦距范围为12～15mm，所述凹透镜1和平凸透镜2的间距为5.0～8.0mm。

6.根据权利要求1所述的高通量制备薄膜或涂层的方法，其特征在于，所述r为1～2mm，h为3～6mm。

7.根据权利要求2所述的高通量制备薄膜或涂层的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)将清洗后的基板置于LCVD设备反应室内，抽真空后通入保护气体，预热基板一段时间后加载激光，根据红外测温仪反馈的基板表面温度场，调整激光波长、功率、半径r与沉积实验参数，以校正入射激光光场分布，得到连续、大功率、超高斯分布的激光源；

(2)在原有LCVD设备基础上加装光路控制系统，固定透镜1，多次实验选择具有适当焦距的平凸透镜2，并调整凹透镜1和平凸透镜2两者的间距，同时采用测温仪实时监测基板表面温度场分布，直至形成稳定可控的具有目标梯度的大梯度温度场；

(3)根据需要将前驱体加热至适宜温度后，利用载流气运输至反应室内，直至完成沉积，在基板表面高通量制备薄膜或涂层材料。

8.根据权利要求7所述的高通量制备薄膜或涂层的方法，其特征在于，所述连续、大功率、超高斯分布的激光源沿入射方向的光场分布为：

式(1)中C为波前常数，r为激光束的截面半径，i为虚数单位，k为波数，为像散造成的余项，x、y、z为光场分布的空间坐标。

9.根据权利要求1-8任一项制备方法得到的薄膜或涂层。