[发明专利]超大长径比微通道板通道内壁制备功能膜层的方法

权利要求书

1.一种超大长径比微通道板通道内壁制备功能膜层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将清洗后的洁净微通道板装入夹具并放置于沉积设备反应腔中，抽真空并进行氮气吹扫后，加热升温至150-300℃，然后保温一定时间；所述的反应腔包括一个用于放置微通道板的腔体，腔体上下两侧分别设置对应的上匀气盘和下匀气盘，左右两侧分别设置惰性气体进气管路和抽气管路，上匀气盘和下匀气盘上分布有密集的孔使得前驱体反应物进入腔体内形成上下两个气帘；

其中，气流方向从进气管路流至抽气管路；气态反应物从上匀气盘和下匀气盘通入反应腔，形成所述上下两个气帘，使气态反应物同时到达不同位置处的微通道板表面，减小不同位置处微通道板接触气态反应物的总时长的离散性，同时提高气态反应物在腔体中的浓度及其分布均匀性；其中气态反应物和与吹扫氮气均沿为单向流动；

（2）沉积第一膜层

通入第一种前驱体，具体工艺包括：停止抽气，同时关闭氮气吹扫，保持通入第一种前驱体2-20s，前驱体通过上下两个匀气盘均匀进入到反应腔中，将前驱体封闭在反应腔中，等待10s-1min后，开始抽气，并将氮气吹扫流量设置为1000sccm，吹扫时间为40s-5min；

通入第二种前驱体H₂O，具体工艺包括：停止抽气，同时关闭氮气吹扫，保持通入H₂O前驱体2-20s，前驱体通过上下两个匀气盘均匀进入到反应腔中，将前驱体封闭在反应腔中，等待10s-1min后，开始抽气，并将氮气吹扫流量设置为1000sccm，吹扫时间为40s-5min；

交替通入第一种前驱体与第二种前驱体，交替多次完成第一膜层沉积；

（3）沉积第二膜层

通入第三种前驱体，具体工艺包括：停止抽气，同时关闭氮气吹扫，保持通入第三种前驱体2-20s，前驱体通过上下两个匀气盘均匀进入到反应腔中，将前驱体封闭在反应腔中，等待10s-1min后，开始抽气，并将氮气吹扫流量设置为1000sccm，吹扫时间为40s-5min；

通入第二种前驱体H₂O，具体工艺包括：停止抽气，同时关闭氮气吹扫，保持通入H₂O前驱体2-20s，前驱体通过上下两个匀气盘均匀进入到反应腔中，将前驱体封闭在反应腔中，等待10s-1min后，开始抽气，并将氮气吹扫流量设置为1000sccm，吹扫时间为40s-5min；

交替通入第三种前驱体与第二种前驱体，交替多次完成第二膜层沉积。

2.根据权利要求1所述的超大长径比微通道板通道内壁制备功能膜层的方法，其特征在于，第一膜层厚度在2-40nm，第二膜层厚度为2-10nm。

3.根据权利要求1所述的超大长径比微通道板通道内壁制备功能膜层的方法，其特征在于，第一膜层沉积过程中，交替通入第一种前驱体与第二种前驱体20-400次；第二膜层沉积过程中，交替通入第三种前驱体与第二种前驱体20-100次。

4.根据权利要求1所述的超大长径比微通道板通道内壁制备功能膜层的方法，其特征在于，在沉积第一膜层前，升温至200℃，并保温2h。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的超大长径比微通道板通道内壁制备功能膜层的方法，其特征在于，所述微通道板长径比范围在80~500。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的超大长径比微通道板通道内壁制备功能膜层的方法，所述第一种前驱体包括TMA、二茂镁、四氯化钛中的一种，第三种前驱体包括TMA、二茂镁中的一种，并且在同一工艺中第一种前驱体与第三种 前驱体不同。

7.一种超大长径比微通道板，其特征在于，采用权利要求1-6中任意一项所述方法制备其功能膜层。