The invention belongs to the field of film growth or film preparation, more specifically, the field of preparing thin films on substrates, such as deposition or sputtering, and the like. The content of the invention is to provide a method to solve the high temperature erosion influence the flatness of the substrate atoms; the invention uses a heating device (1) for heating the substrate (2) and film (3) required for the growth of temperature in the process of thin film growth using compensation evaporation source (4) to the substrate with the same evaporation to compensate for the material surface of the substrate material in thin film growth process because of evaporation loss (5), in order to prevent the film morphology defects into evaporation at high temperature caused by the substrate, can grow high quality thin films is smooth, the.
【技术实现步骤摘要】
一种解决高温下衬底原子蒸发影响平整度的方法及装置
本专利技术涉及薄膜生长或薄膜制备领域,更确切地说涉及在衬底上进行沉积或喷镀等方法进行薄膜制备的领域以及类似装置。
技术介绍
现代科学和技术需要使用大量功能各异的无机新材料或薄膜材料,如石墨烯、六角氮化硼等。一般来讲,为了达到所需的性能,这些功能材料必须是高纯的。而为了得到高纯度的产品,科学界、工艺界也专利技术了很多制备方法。其中,化学气相淀积法(CVD)、分子束外延生长法(MBE)等都是近几十年发展起来的制备高纯度材料的新技术。CVD是ChemicalVaporDeposition的简称,是一种基于化学反应的薄膜淀积方法。如说明书附图1所示,CVD以气体形式提供的反应物质,如制备石墨烯一般使用的甲烷、乙炔等;衬底置于反应室中,在热能、等离子体或者紫外光等的作用下,气体反应物在衬底表面经化学反应(分解或合成)形成固体物质的淀积,即得到薄膜材料。分子束外延(MBE)是50年代用真空蒸发技术制备半导体薄膜材料发展而来的。其方法是将衬底放置在超高真空腔体中,和需要生长的薄膜材料按元素的不同分别放在喷射炉中,分别加热到相应温度的各元素喷射出的分子流能在上述衬底上生长出极薄的(可薄至单原子层水平)单晶结构或薄膜材料。目前来讲,制备石墨烯、六角氮化硼等新型材料所用的衬底通常为铜(Cu)、铝(Al)、镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)、铂(Pt)等。对于这些衬底来讲,在制备过程中都存在一种缺陷,即:当反应炉或喷射炉内温度达到化学反应所需温度(几百度甚至更高)的时候,衬底的原子表面会发生蒸发现象,造成衬底表面平整度变差,进而 ...
【技术保护点】
一种解决高温下衬底原子流失影响平整度的方法,其特征在于:通过在衬底反方向安置与衬底同材料的补偿蒸发源,利用加热装置来加热衬底至薄膜生长所需的温度,在薄膜生长的过程中利用补偿蒸发源来蒸发与衬底相同的材料,以补偿衬底因为热蒸发所产生的表面原子流失,使衬底表面原子蒸发与吸收达到动态平衡,此时衬底的表面平整度可以在生长过程中保持平整,可有效避免衬底在高温下的蒸发造成的镀膜形貌缺陷,从而生长出平整的、高质量薄膜材料。
【技术特征摘要】
1.一种解决高温下衬底原子流失影响平整度的方法,其特征在于:通过在衬底反方向安置与衬底同材料的补偿蒸发源,利用加热装置来加热衬底至薄膜生长所需的温度,在薄膜生长的过程中利用补偿蒸发源来蒸发与衬底相同的材料,以补偿衬底因为热蒸发所产生的表面原子流失,使衬底表面原子蒸发与吸收达到动态平衡,此时衬底的表面平整度可以在生长过程中保持平整,可有效避免衬底在高温下的蒸发造成的镀膜形貌缺陷,从而生长出平整的、高质量薄膜材料。2.根据权利要求1所述解决高温下衬底原子流失影响平整度的方法,其特征在于,所述的加热装置为任何可将衬底加热至薄膜生长所需温度的加热装置;包含但不仅限于:电阻加热源,电子束轰击源。3.根据权利要求1所述解决...
【专利技术属性】
技术研发人员:董国材,
申请(专利权)人:常州国成新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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