一种可调控组织的薄膜高通量制备的装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可调控组织的薄膜高通量制备的装置及其方法。该装置包括半导体激光器、XRD分析仪、具有成分梯度分布的薄膜样品以及场发射扫描电子显微镜。采用双靶磁控共溅射的方法制备成分梯度分布的薄膜样品，薄膜样品要求在横向上成分梯度分布，在纵向上均匀分布。薄膜样品在真空条件下采用激光热处理加热，激光采用线扫的方式自上向下扫描，激光能量不断改变。因此薄膜样品表面纵向上成分相同，热处理工艺参数不同，横向上成分不同，热处理工艺参数相同，因此可以研究成分‑组织对性能的影响。

Device and method for preparing high throughput film of controllable tissue

The invention relates to an apparatus and a method for preparing a thin film high-throughput preparation of a controllable tissue. The device includes a semiconductor laser, a XRD analyzer, a thin film sample with compositional gradient distribution and a field emission scanning electron microscope. The thin film samples with gradient distribution are prepared by dual target magnetron sputtering, and the film samples are distributed uniformly in the longitudinal direction with the gradient distribution in the transverse direction. The thin film samples were heated by laser heat treatment under vacuum conditions. The laser scanned from top to bottom by line scanning, and the laser energy changed continuously. Therefore, the surface of the film has the same longitudinal composition, the heat treatment process parameters are different, the lateral composition is different, the heat treatment process parameters are the same, so the effect of the composition can be studied.

【技术实现步骤摘要】
一种可调控组织的薄膜高通量制备的装置及其方法
本专利技术属于薄膜材料高通量制备与薄膜组织能量调控领域，具体涉及一种可调控组织的薄膜高通量制备的装置及其方法。
技术介绍
高通量制备是指在短时间内完成大量样品的制备，即在一块基体上通过工艺设计完成大量不同成分材料的同时制备。1995年项晓东首次在《Science》中提出“组合材料芯片”技术，将其用于荧光材料的筛选和三元相图的研究，高通量制备技术得到快速发展。随着工业的不断发展，目前现有的“试错法”材料研发模式已经跟不上时代对新材料的需求，研发模式的改革迫在眉睫。2012年，中国开始“材料基因组”工程计划，旨在通过高通量制备技术和高通量表征技术的发展带动材料研发模式的改变，大大提高新材料研发速度，使中国在材料领域迅速赶超欧美等工业大国。目前高通量制备技术主要采用掩膜法和共沉积法，这两种方法都可以得到成分连续分布的薄膜材料，用于研究成分对薄膜性能的影响。但是对于材料而言，使用性能不仅与薄膜成分有关，还与薄膜的组织结构有关，如在相同的成分下组织为等轴晶则具有较好的综合机械性能且裂纹不易发展，所以难以发生脆性断裂；而当显微组织为柱状晶时材料具有特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调控组织的薄膜高通量制备的装置，其特征在于，该装置包括基体，磁控溅射镀膜机和用于提供能量实现薄膜局部热处理的半导体激光器，其中，所述磁控溅射镀膜机采用双靶共溅射，所述基体位于所述磁控溅射镀膜机的双靶之间，且所述基体到所述磁控溅射镀膜机的双靶之间的距离相等。

【技术特征摘要】
1.一种可调控组织的薄膜高通量制备的装置，其特征在于，该装置包括基体，磁控溅射镀膜机和用于提供能量实现薄膜局部热处理的半导体激光器，其中，所述磁控溅射镀膜机采用双靶共溅射，所述基体位于所述磁控溅射镀膜机的双靶之间，且所述基体到所述磁控溅射镀膜机的双靶之间的距离相等。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括用于观察结构以及显微组织，通过高通量表征技术完成快速测量的XRD分析仪和扫描电子显微镜。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基体为单晶Si。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述半导体激光器波长为248nm，扫描速度0.05mm/s，激光能量为200-500W。5.一种采用如权利要求1-4任意一项所述的装置制备调控组织的薄膜高通量制备的方法，该方法具体包括以下步骤：步骤1：首先将单晶Si基体清洗干净后放入磁控镀膜机，采用双靶同时溅射的方法，使得薄膜样品在横向上成分梯度分布，在纵向上无成分梯度；步骤2：将具有成分梯度的薄膜放入真空装置中采用激光加热，激光通过线扫的方式在纵向上匀速运动，运动过程中激光能量不断增加，在纵向上扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞晓露，杨杨，高克玮，杨会生，徐秋发，李东东，童海生，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11