真空蒸镀装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种真空蒸镀装置，包括蒸发源、待镀基底及真空室，该蒸发源及待镀基底设置在该真空室中，该蒸发源包括蒸发材料、碳纳米管膜结构、第一电极及第二电极，该第一电极及第二电极相互间隔并分别与该碳纳米管膜结构电连接，该碳纳米管膜结构为一载体，该蒸发材料设置在该碳纳米管膜结构表面，通过该碳纳米管膜结构承载，该待镀基底与该碳纳米管膜结构相对且间隔设置。

Vacuum evaporation device

The invention provides a vacuum evaporation device, including evaporation source, plating substrate and vacuum chamber, the evaporation source and the substrate to be plated is arranged in the vacuum chamber, the evaporation source includes evaporation materials, carbon nanotube film structure, a first electrode and a two electrode, the first electrode and the two electric poles are mutually separated and respectively. Connected with the carbon nanotube film structure, the carbon nanotube film structure as a carrier, the evaporation material is provided on the surface of the carbon nanotube film structure, the carbon nanotube structure bearing, the substrate to be plated with the carbon nanotube film structure and relative interval set.

【技术实现步骤摘要】
真空蒸镀装置
本专利技术涉及真空蒸镀领域，尤其涉及一种真空蒸镀装置。
技术介绍
真空蒸镀是将蒸发源在真空中加热，使蒸镀材料气化，并在待镀基底表面沉积成膜的过程。为了形成均匀的薄膜，需要在待镀基底周围形成均匀的气态蒸镀材料。在现有技术中（如中国专利申请CN1970826A）通常需要设置复杂的导流装置将气态蒸镀材料均匀传送至待镀基底表面。尤其当蒸发源为两种以上时，对每种蒸发源的蒸发速率更加难以控制，难以形成预定比例的混合蒸镀材料气体。镀膜尺寸越大，成膜的均匀性越难保证，并且，由于难以控制气态蒸镀材料原子的扩散运动方向，大部分蒸镀材料都不能附着在待镀基底表面，从而造成蒸镀率低且蒸镀速度慢等问题。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的真空蒸镀装置。一种真空蒸镀装置，包括蒸发源、待镀基底及真空室，该蒸发源及待镀基底设置在该真空室中，该蒸发源包括蒸发材料、碳纳米管膜结构、第一电极及第二电极，该第一电极及第二电极相互间隔并分别与该碳纳米管膜结构电连接，该碳纳米管膜结构为一载体，该蒸发材料设置在该碳纳米管膜结构表面，通过该碳纳米管膜结构承载，该待镀基底与该碳纳米管膜结构相对且间隔设置。相较于现有技术，本专利技术将自支撑的碳纳米管膜作为蒸镀材料的载体，利用该碳纳米管膜极大的比表面积及自身的均匀性，使承载在该碳纳米管膜上的蒸镀材料在蒸发前即实现较为均匀的大面积分布。在蒸发的过程中利用该自支撑碳纳米管膜瞬时加热的特性，在极短的时间将蒸镀材料完全气化，从而形成均匀且大面积分布的气态蒸镀材料。该待镀基底与该碳纳米管膜间隔距离短，使承载在该碳纳米管膜上的蒸镀材料基本上均能得到利用，有效节约了蒸镀材料，提高了蒸镀速度。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的真空蒸镀装置的侧视示意图。图2为本专利技术第一实施例提供的蒸发源的俯视示意图。图3为本专利技术第一实施例从碳纳米管阵列中拉取获得的碳纳米管膜的扫描电镜照片。图4为本专利技术一实施例碳纳米管膜结构的扫描电镜照片。图5为本专利技术另一实施例提供的蒸发源的侧视示意图。图6为本专利技术又一实施例提供的蒸发源的俯视示意图。图7及图8为不同分辨率下本专利技术一实施例的蒸发源的扫描电镜照片。图9为本专利技术一实施例进行真空蒸镀后的蒸发源的扫描电镜照片。图10为本专利技术一实施例真空蒸镀形成的薄膜的扫描电镜照片。图11为本专利技术一实施例真空蒸镀形成的薄膜的XRD图谱。图12为本专利技术另一实施例提供的真空蒸镀装置的侧视示意图。图13为本专利技术第一实施例提供的真空蒸镀方法的流程图。图14为本专利技术第二实施例提供的真空蒸镀装置的侧视示意图。图15为本专利技术另一实施例提供的真空蒸镀装置的侧视示意图。图16为本专利技术第二实施例提供的真空蒸镀方法的流程图。主要元件符号说明真空蒸镀装置10蒸发源100碳纳米管膜结构110碳纳米管112第一电极120第二电极122蒸发材料130支撑结构140待镀基底200真空室300栅网400如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的真空蒸镀装置以及真空蒸镀方法作进一步的详细说明。请参阅图1及图2，本专利技术第一实施例提供一真空蒸镀装置10，包括蒸发源100、待镀基底200及真空室300，该蒸发源100及待镀基底200设置在该真空室300中。该待镀基底200与该蒸发源100相对且间隔设置，间距优选为1微米~10毫米。该蒸发源100包括碳纳米管膜结构110、第一电极120、第二电极122及蒸发材料130。该第一电极120及第二电极122相互间隔并分别与该碳纳米管膜结构110电连接。该碳纳米管膜结构110为一载体，该蒸发材料130设置在该碳纳米管膜结构110表面，通过该碳纳米管膜结构110承载。优选地，该碳纳米管膜结构110在该第一电极120及第二电极122之间悬空设置，该蒸发材料130设置在悬空的碳纳米管膜结构110表面。该设置有蒸发材料130的碳纳米管膜结构110与该待镀基底200的待镀表面相对且间隔设置，间距优选为1微米~10毫米。该碳纳米管膜结构110为一电阻性元件，具有较小的单位面积热容，且具有较大比表面积及较小厚度。优选地，该碳纳米管膜结构110的单位面积热容小于2×10-4焦耳每平方厘米开尔文，更优选为小于1.7×10-6焦耳每平方厘米开尔文，比表面积大于200平方米每克，厚度小于100微米。该第一电极120及第二电极122向该碳纳米管膜结构110输入电信号，由于具有较小的单位面积热容，该碳纳米管膜结构110可以将输入的电能快速转换为热能，使自身温度快速升高，由于具有较大的比表面积及较小的厚度，该碳纳米管膜结构110可以与蒸发材料130进行快速的热交换，使蒸发材料130迅速被加热至蒸发或升华温度。该碳纳米管膜结构110包括单层碳纳米管膜，或多层叠加的碳纳米管膜。每层碳纳米管膜包括多个大致相互平行的碳纳米管。该碳纳米管的延伸方向大致平行于该碳纳米管膜结构110的表面，该碳纳米管膜结构110具有较为均匀的厚度。具体地，该碳纳米管膜包括首尾相连的碳纳米管，是由多个碳纳米管通过范德华力相互结合并首尾相连形成的宏观膜状结构。该碳纳米管膜结构110及碳纳米管膜具有一宏观面积和一微观面积，该宏观面积指该碳纳米管膜结构110或碳纳米管膜在宏观上看作一膜状结构时所具有的膜面积，该微观面积指该碳纳米管膜结构110或碳纳米管膜在微观上看作由大量碳纳米管首尾相连搭接形成的多孔网状结构中所有能够用于担载蒸发材料130的碳纳米管的表面积。该碳纳米管膜优选是从碳纳米管阵列中拉取获得。该碳纳米管阵列为通过化学气相沉积的方法生长在该生长基底的表面。该碳纳米管阵列中的碳纳米管基本彼此平行且垂直于生长基底表面，相邻的碳纳米管之间相互接触并通过范德华力相结合。通过控制生长条件，该碳纳米管阵列中基本不含有杂质，如无定型碳或残留的催化剂金属颗粒等。由于基本不含杂质且碳纳米管相互间紧密接触，相邻的碳纳米管之间具有较大的范德华力，足以使在拉取一些碳纳米管（碳纳米管片段）时，能够使相邻的碳纳米管通过范德华力的作用被首尾相连，连续不断的拉出，由此形成连续且自支撑的宏观碳纳米管膜。这种能够使碳纳米管首尾相连的从其中拉出的碳纳米管阵列也称为超顺排碳纳米管阵列。该生长基底的材料可以为P型硅、N型硅或氧化硅等适合生长超顺排碳纳米管阵列的基底。所述能够从中拉取碳纳米管膜的碳纳米管阵列的制备方法可参阅冯辰等人在2008年8月13日公开的中国专利申请CN101239712A。从碳纳米管阵列中连续地拉出的该碳纳米管膜可以实现自支撑，该碳纳米管膜包括多个基本沿相同方向排列并首尾相连的碳纳米管。请参阅图3，在该碳纳米管膜中碳纳米管为沿同一方向择优取向排列。所述择优取向是指在碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多数碳纳米管的整体延伸方向基本平行于该碳纳米管膜的表面。进一步地，所述碳纳米管膜中多数碳纳米管是通过范德华力首尾相连。具体地，所述碳纳米管膜中基本朝同一方向延伸的大多数碳纳米管中每一碳纳米管与在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连，从而使该碳纳米管膜能够实现自支撑。当然，所述碳纳米管膜中存在少数随机排列的碳纳米管，这些碳纳米管不会对碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体取向排列构成明显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空蒸镀装置，包括蒸发源、待镀基底及真空室，该蒸发源及待镀基底设置在该真空室中，该蒸发源包括蒸发材料，其特征在于，该蒸发源进一步包括碳纳米管膜结构、第一电极及第二电极，该第一电极及第二电极相互间隔并分别与该碳纳米管膜结构电连接，该碳纳米管膜结构为一载体，该蒸发材料设置在该碳纳米管膜结构表面，通过该碳纳米管膜结构承载，该待镀基底与该碳纳米管膜结构相对且间隔设置。

【技术特征摘要】
1.一种真空蒸镀装置，包括蒸发源、待镀基底及真空室，该蒸发源及待镀基底设置在该真空室中，该蒸发源包括蒸发材料，其特征在于，该蒸发源进一步包括碳纳米管膜结构、第一电极及第二电极，该第一电极及第二电极相互间隔并分别与该碳纳米管膜结构电连接，该碳纳米管膜结构为一载体，该蒸发材料设置在该碳纳米管膜结构表面，通过该碳纳米管膜结构承载，该待镀基底与该碳纳米管膜结构相对且间隔设置。2.如权利要求1所述的真空蒸镀装置，其特征在于，该碳纳米管膜结构在该第一电极及第二电极之间悬空设置，该蒸发材料设置在悬空的碳纳米管膜结构表面。3.如权利要求1所述的真空蒸镀装置，其特征在于，该碳纳米管膜结构的单位面积热容小于2×10-4焦耳每平方厘米开尔文，比表面积大于200平方米每克。4.如权利要求1所述的真空蒸镀装置，其特征在于，该碳纳米管膜结构包括一个或相互层叠的多个碳纳米管膜，该碳纳米管膜包括多个通过范德华力首尾相连的碳纳米管。5.如权利要求4所述的真空蒸镀装置，其特征在于，该碳纳米管膜中的碳纳米管基本平行于该碳纳米管膜表面，并沿同一方向延伸。6.如权利要求1所述的真空蒸镀装置，其特征在于，该蒸发源的厚度小于或等于100微米。7.如权利要求1所述的真空蒸镀装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏洋，魏浩明，姜开利，范守善，
申请(专利权)人：清华大学，鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11