[发明专利]一种微型多源金属超薄膜电极超高真空蒸镀装置及方法

权利要求书

1.一种微型多源金属超薄膜电极超高真空蒸镀装置，其特征在于，包括置于超高真空腔体中能够进行旋转的蒸发器盘体，所述旋转的蒸发器盘体上固定有n个微型蒸发器；所述微型蒸发器上方装有相对于蒸发器盘体可移动的样品台支架，所述样品台支架上固定有m个样品台，在样品台上固定有放置衬底的样品托；

通过控制超高真空腔体真空度和加载到微型蒸发器与样品台的电流，分别对微型蒸发器和样品台上的衬底进行加热，控制微型蒸发器中部分金属材料在加热丝上的点接触，将部分金属材料蒸镀到衬底上；微型蒸发器中部分金属材料与加热丝间采取点接触的方式，实现金属单原子、纳米团簇及超薄膜的蒸镀；

所述微型蒸发器包括加热丝，放置在加热丝上的金属材料，所述部分金属材料在加热丝上的点接触为部分金属材料与加热丝在被加热时产生的温度差所形成的接触点；

所述微型蒸发器中的加热丝为钽丝或钨丝，金属材料包括铬、钛、银、金、钴、铂、铜或钯。

2.根据权利要求1所述的微型多源金属超薄膜电极超高真空蒸镀装置，其特征在于，所述样品台上设有样品托，样品托上设有样品座，样品座有两对高度不同的限位凹槽，掩模板和衬底分别固定在所述限位凹槽中。

3.一种基于权利要求1-2任一项所述装置的微型多源金属超薄膜电极超高真空蒸镀方法，其特征在于，包括：

在m个样品台上固定掩模板与衬底；同时将选用的蒸镀金属材料装入n个微型蒸发器加热丝中部；

将装有n个微型蒸发器的蒸发器盘体和装有m个样品台的样品台支架装入到超高真空环境中；

进行三种蒸镀方式：一个微型蒸发器蒸镀、一个微型蒸发器对多个样品台蒸镀和多个微型蒸发器对多个样品台蒸镀。

4.根据权利要求3所述的微型多源金属超薄膜电极超高真空蒸镀方法，其特征在于，包括一个微型蒸发器蒸镀：

对微型蒸发器的加热丝先通不大于1A的电流，装入微型蒸发器中的金属材料润湿在加热丝表面；继续缓慢通电，金属材料与加热丝间接触点温度到达金属材料升华点后，通过掩膜蒸镀到衬底上。

5.根据权利要求3所述的微型多源金属超薄膜电极超高真空蒸镀方法，其特征在于，包括一个微型蒸发器对多个样品台蒸镀：

将需要蒸镀的金属材料的一个微型蒸发器旋转到样品台支架固定制样位下方，对样品台上的衬底进行蒸镀，当该衬底蒸镀结束后，旋转或平移样品台支架使其他样品台位于固定制样位，继续蒸镀，直至所有样品台上的衬底蒸镀结束。

6.根据权利要求3所述的微型多源金属超薄膜电极超高真空蒸镀方法，其特征在于，包括多个微型蒸发器对多个样品台：

将需要使用该蒸镀材料的一个微型蒸发器旋转到样品台支架固定制样位下方，对样品台上的衬底进行蒸镀，当该衬底蒸镀结束后，旋转蒸发器盘体，使下一个带有蒸镀材料的微型蒸发器旋转到样品台支架固定制样位下方，旋转或平移样品台支架使需要该蒸镀材料的样品台位于固定制样位，继续蒸镀，直至所有样品台上的衬底蒸镀结束。

7.根据权利要求3所述的微型多源金属超薄膜电极超高真空蒸镀方法，其特征在于，所述微型蒸发器中加热丝直径小于0.1mm；加热丝的加热温度为200℃~2000℃。

8.根据权利要求3所述的微型多源金属超薄膜电极超高真空蒸镀方法，其特征在于，所述微型蒸发器的加热功率为1~5W。