[发明专利]一种气相沉积装置的使用方法

说明书

本发明涉及一种气相沉积装置，包括反应腔体(1)，还包括反应物注入组件、真空减压组件和温度控制组件，所述的反应物注入组件和真空减压组件均与反应腔体(1)连通；将基底物(2)放入反应腔体(1)中，用真空减压组件将反应腔体(1)抽真空后，关闭真空减压组件，通过反应物注入组件将反应物注入反应腔体(1)中，通过温度控制组件控制反应腔体(1)内的温度，使得反应物气化并沉积在基底物(2)表面。与现有技术相比，本发明具有操作方便、气相沉积过程可控、结构简单、成本低廉并且适合大规模商业化应用等优点。

技术领域

本发明属于材料制备和化学合成领域，具体涉及一种简易低成本的气相沉积装置。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，材料性能及其制备工艺成为制约制造业进一步发展的关键因素。复合材料具有单一材料所不可比拟的优点而成为材料科学新的研究热点。复合材料的制备方法多种多样，按照物质反应形态可分为气相法、液相法和固相法。相比于液相法和固相法，气相法由于反应条件温和、反应过程可控、反应产物均匀等优点而被广泛采用。

气相沉积法是一种气相的复合材料制备方法，其主要反应过程为在一定条件下将一种反应物质气化，然后改变反应条件使气化的反应物沉积在另一反应物的表面，从而制备得到复合材料。气相沉积法主要用来制备包覆结构或核壳结构的复合材料，主要特点为反应过程可控，包覆层厚度均匀可调，并且可以制备得到纳米尺度的包覆结构。气相沉积法最常用的技术为化学气相沉积技术(chemical vapor deposition，CVD)和原子层沉积技术(atomic layer deposition，ALD)。CVD技术的反应通常在较高温度下进行(大于300℃)并且常常需要等离子或者激光辅助进行，化学气相沉积反应中反应物本身为一种或多种气体，不存在反应物的气化，但大大限制了反应物的选择范围。而ALD技术需要气相前驱体脉冲交替地通入反应器并在沉积基体上化学吸附并反应，反应物选择种类少并且反应条件苛刻。

发明一种简易低成本的气相沉积反应装置，在较为简单的条件下实现气相沉积反应的可控进行，亦成为了一种新的技术需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作方便、气相沉积过程可控、结构简单、成本低廉并且适合大规模商业化应用的气相沉积装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种气相沉积装置，包括反应腔体，还包括反应物注入组件、真空减压组件和温度控制组件，所述的反应物注入组件和真空减压组件均与反应腔体连通；

将基底物放入反应腔体中，用真空减压组件将反应腔体抽真空后，关闭真空减压组件，通过反应物注入组件将反应物注入反应腔体中，通过温度控制组件控制反应腔体内的温度，使得反应物气化并沉积在基底物表面。

所述的反应物注入组件包括反应物容纳腔、气化容器、注液管和设置在注液管上的注液阀，反应物容纳腔和注液阀设置在反应腔体的外部，气化容器位于反应腔体内部，注液管一端连接反应物容纳腔，另一端伸入反应腔体内部并与气化容器对应设置。

所述的真空减压组件包括真空泵、真空表、真空管和设置在真空管上的真空阀，所述的真空管一端与真空泵连接，另一端与反应腔体连接，所述的真空表与反应腔体相连通。

所述的真空减压组件包括真空泵、真空表、真空管和设置在真空管上的真空阀，所述的真空管一端与真空泵连接，另一端与注液管连接，连接处位于注液阀与反应腔体之间，所述的真空表与反应腔体相连通。

真空管与注液管连接，可以减少在反应腔体上的开孔，有利于密封性能的提高，同时使得该装置的结构更加简洁。

所述的温度控制组件包括温度探针和用于对反应腔体加热的恒温加热机构，温度探针设置在反应腔体内，并与恒温加热机构相连。

所述的反应物为液态物质。