[发明专利]一种高通量湿法化学组合材料芯片制备装置以及制备方法

权利要求书

1.一种高通量湿法化学组合材料芯片制备装置，其特征在于，包括温控箱(1)，所述温控箱(1)内设有支撑架(2)，所述支撑架(2)上设有废液池(3)，所述废液池(3)的竖直上方设有反应池(4)，所述反应池(4)的底部设有池底排液口(5)，所述池底排液口(5)处设有排液速度控制器(6)，所述反应池(4)的竖直上方设有溶液池(7)，所述溶液池(7)的底部设有加液口(8)，所述加液口(8)处设有加液速度控制器(9)，所述反应池(4)的竖直上方设有垂直提升器(10)，所述垂直提升器(10)通过提升线(11)固定连接有用于固定组合材料芯片前驱体(18)的夹具(12)，还包括用于监测反应池(4)内溶液浓度的检测装置(13)。

2.根据权利要求1所述的一种高通量湿法化学组合材料芯片制备装置，其特征在于，所述反应池(4)内设有搅拌装置(14)。

3.根据权利要求1所述的一种高通量湿法化学组合材料芯片制备装置，其特征在于，所述反应池(4)上设有玻璃盖(15)，所述玻璃盖(15)上设有用于供所述夹具(12)及其夹持的组合材料芯片前驱体(18)通过的第一开口(16)和用于加液的第二开口(17)。

4.一种采用如权利要求1至3任一权利要求所述的制备装置进行的高通量湿法化学组合材料芯片制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，向温控箱(1)内的反应池(4)和溶液池(7)内添加反应溶液，通过温控箱(1)控制温控箱(1)内的温度和反应溶液的温度；

步骤二，将组合材料芯片前驱体(18)夹持在夹具(12)上，通过垂直提升器(10)将组合材料芯片前驱体(18)浸入反应池(4)内的溶液中，使得溶液在组合材料芯片前驱体(18)的表面沉积；

步骤三，采用垂直提升器(10)逐渐向上提升组合材料芯片前驱体(18)，随着组合材料芯片前驱体(18)的提升使得组合材料芯片前驱体(18)上不同样品单元沉积不同厚度的薄膜；

步骤四，将沉积完成后的组合材料芯片样品取出后采用低温热处理，使得沉积的薄膜能完全扩散；

步骤五，将进行低温热处理后的组合材料芯片样品进行高温热处理，使得制备的样品薄膜实现结晶，完成组合材料芯片的制备。

5.根据权利要求4所述的一种高通量湿法化学组合材料芯片制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述温控箱(1)内的温度范围为-20-200℃。

6.根据权利要求4所述的一种高通量湿法化学组合材料芯片制备方法，其特征在于，所述步骤二和所述步骤三在操作的过程中，通过搅拌装置(14)对反应池(4)内的溶液进行搅拌。

7.根据权利要求6所述的一种高通量湿法化学组合材料芯片制备方法，其特征在于，所述搅拌装置(14)的搅拌速率为1-500圈/min。

8.根据权利要求4所述的一种高通量湿法化学组合材料芯片制备方法，其特征在于，所述步骤二和所述步骤三在操作的过程中，通过加液速度控制器(9)控制溶液池(7)向反应池(4)内添加溶液，同时，通过排液速度控制器(6)控制反应池(4)内的液体排向废液池(3)，加液的速率和排液的速率相同。

9.根据权利要求4所述的一种高通量湿法化学组合材料芯片制备方法，其特征在于，所述步骤三中，垂直提升器(10)的提升速率为1-500mm/min。

10.根据权利要求4至9任一项所述的一种高通量湿法化学组合材料芯片制备方法，其特征在于，所述步骤四中，在进行低温热处理前，将组合材料芯片前驱体(18)依次置于不同的溶液中沉积不同成分的薄膜；或在一种溶液中沉积一种薄膜后进行低温热处理，然后再在另一种溶液中沉积另一种薄膜，然后再进行低温热处理，重复上述步骤从而实现叠层薄膜的制备。