热丝化学气相沉积用基片台及热丝化学气相沉积装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种热丝化学气相沉积用基片台及热丝化学气相沉积装置，涉及涂层沉积设备技术领域。该基片台上设置有用于承载基体的承载面，承载面为斜面且承载面距热丝之间的距离呈梯度变化；通过上述基片台特定结构的设置，使得置于基片台承载面上的基体在沉积过程中，基体表面能够得到形核密度呈梯度变化的薄膜或者涂层；且该基片台结构简单，使用便利，可满足不同梯度涂层的沉积需求。本实用新型专利技术还提供一种热丝化学气相沉积装置，包括上述热丝化学气相沉积用基片台。鉴于上述基片台所具有的优势，使得包含上述基片台的热丝化学气相沉积装置也具有同样的优势，为基体上薄膜或者涂层的梯度沉积提供了工业基础。

Substrate Platform and Hot Filament Chemical Vapor Deposition Device for Hot Filament Chemical Vapor Deposition

【技术实现步骤摘要】
热丝化学气相沉积用基片台及热丝化学气相沉积装置
本技术涉及涂层沉积设备
，尤其是涉及一种热丝化学气相沉积用基片台及热丝化学气相沉积装置。
技术介绍
热丝化学气相沉积装置是用于实现热丝化学气相沉积法沉积制备薄膜或者涂层的设备，其工作原理是利用金属钨或者钽丝为电热丝，通过给该电热丝通入大电流而使之产生大量的热，反应气体经过足够高温的电热丝时发生热解离，在其周围形成活跃的原子团或原子自由基，并进一步在相对温度较低的基底材料上发生化学反应从而沉积成膜。目前，采用现有的热丝化学气相沉积装置沉积得到的薄膜或者涂层的形核密度较为均匀，若想得到形核密度呈梯度变化的薄膜或者涂层，现有热丝化学气相沉积装置往往不能满足使用要求。有鉴于此，特提出本技术能够解决上述问题。
技术实现思路
本技术的第一目的在于提供一种热丝化学气相沉积用基片台，通过该基片台得到的薄膜或者涂层的形核密度呈梯度变化。本技术的第二目的在于提供一种热丝化学气相沉积装置。为解决上述技术问题，本技术特采用如下技术方案：本技术提供了一种热丝化学气相沉积用基片台，所述基片台包括用于承载基体的承载面，所述承载面为斜面且所述承载面与热丝之间的距离呈梯度变化。进一步的，在本技术技术方案的基础之上，相对于所述热丝所在平面，所述承载面的倾斜角度为1-89°。进一步的，在本技术技术方案的基础之上，所述基片台为水冷基片台。进一步的，在本技术技术方案的基础之上，所述基片台的纵向截面形状为三角形或梯形。进一步的，在本技术技术方案的基础之上，所述基片台的高度可调节；和/或，所述承载面的倾斜角度可调节。进一步的，在本技术技术方案的基础之上，所述承载面的边缘处设置有凸起，所述凸起将所述承载面围设成一凹槽。进一步的，在本技术技术方案的基础之上，所述凸起上设置有若干个用于指示基体放置高度的标识部。进一步的，在本技术技术方案的基础之上，所述标识部为豁口，两个相邻的豁口高度差为1-10mm。本技术还提供了一种热丝化学气相沉积装置，包括上述的热丝化学气相沉积用基片台。进一步的，在本技术技术方案的基础之上，该热丝化学气相沉积装置包括沉积室，所述沉积室内部设置有所述基片台和发热装置，所述发热装置设置在所述基片台的上方；所述发热装置包括热丝和电极柱组件，所述热丝连接在电极柱组件之间；所述热丝与所述承载面之间的距离为1-20mm。与现有技术相比，本技术提供的热丝化学气相沉积用基片台及热丝化学气相沉积装置具有如下有益效果：(1)本技术提供的热丝化学气相沉积用基片台，该基片台上设置有用于承载基体的承载面，承载面为斜面且承载面距热丝之间的距离呈梯度变化；通过上述基片台特定结构的设置，使得置于基片台承载面上的基体在沉积过程中，基体表面能够得到形核密度呈梯度变化的薄膜或者涂层；且该基片台结构简单，使用便利，可满足不同梯度涂层的沉积需求。(2)本技术提供的热丝化学气相沉积装置，包括上述热丝化学气相沉积用基片台。鉴于上述热丝化学气相沉积用基片台所具有的优势，使得包含上述基片台的热丝化学气相沉积装置也具有同样的优势，为基体上薄膜或者涂层的梯度沉积提供了工业基础。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术提供的一种实施方式下的基片台的结构示意图；图2为本技术提供的一种实施方式下的基片台与热丝的结构示意图；图3为本技术提供的另一种实施方式下的基片台与热丝的结构示意图；图4为本技术提供的再一种实施方式下的基片台与热丝的结构示意图；图5为图4的俯视图；图6为复合涂层的结构示意图；图7为图6中复合涂层另一角度的结构示意图。图示：10-基片台；11-承载面；12-凸起；13-标识部；20-热丝；100-基体；200-中间涂层；300-梯度涂层。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。实施例一本实施例提供了一种热丝化学气相沉积用基片台，该基片台10包括用于承载基体的承载面11，承载面11为斜面且承载面11与热丝20之间的距离呈梯度变化，具体如图1-5所示。本技术中对基体类型和材质不作限定，可采用本领域常规的基体，典型但非限制性的基体材质为硅、玻璃碳或金。与常规热丝化学气相沉积装置中具有均匀厚度的基片台不同，本技术提供的热丝化学气相沉积用基片台10并不是具有同等厚度的，即基片台10表面不同位置距热丝20的距离可能并不相同，且基片台10上还设有一具有倾斜角度的承载面11。将基体放置于基片台10具有一定倾斜角度的承载面11上，使得基体距热丝20之间的距离存在相应的梯度变化，从而使基体处于非均匀温度场(该温度场的温度分布可经过有限元计算得到)，故在沉积过程中涂层的形核密度随着基体位置的不同也产生梯度分布，进而实现涂层内部结构梯度的变化，最终获得梯度涂层。相对于常规的均匀涂层而言，梯度涂层一般是指涂层内部存在成分和/或结构的梯度分布。本技术中所述的“梯度涂层”是指在沉积过程中涂层的形核密度呈梯度变化，从而使得涂层在基体表面呈非均匀分布。另外，若基体100与梯度涂层300之间还形成有中间涂层200，且中间涂层200的材质不同于梯度涂层300的材质，则梯度涂层300与中间涂层200复合之后所得到的复合涂层不仅在结构上存在梯度分布，在化学成分上也存在梯度变化，具体如图6和7所示。采用本技术提供的热丝化学气相沉积用基片台形成的梯度涂层300的形核密度呈梯度变化，可能会出现基体靠近热丝的一端(近丝端)梯度涂层的形核密度较大，远离热丝的一端(远丝端)梯度涂层300的形核密度较小，部分区域甚至会出现无梯度涂层300沉积的现象，使得梯度涂层300在基体100或中间涂层200表面分布不均匀，从而梯度涂层300在基体100或中间涂层200表面上存在结构梯度分布。当梯度涂层300在中间涂层200表面存在结构梯度分布时，主要由梯度涂层300和中间涂层200复合得到的复合涂层的表面也存在化学成分梯度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热丝化学气相沉积用基片台，其特征在于，所述基片台包括用于承载基体的承载面，所述承载面为斜面且所述承载面与热丝之间的距离呈梯度变化。

【技术特征摘要】
1.一种热丝化学气相沉积用基片台，其特征在于，所述基片台包括用于承载基体的承载面，所述承载面为斜面且所述承载面与热丝之间的距离呈梯度变化。2.根据权利要求1所述的热丝化学气相沉积用基片台，其特征在于，相对于所述热丝所在平面，所述承载面的倾斜角度为1-89°。3.根据权利要求1所述的热丝化学气相沉积用基片台，其特征在于，所述基片台为水冷基片台。4.根据权利要求1所述的热丝化学气相沉积用基片台，其特征在于，所述基片台的纵向截面形状为三角形或梯形。5.根据权利要求1所述的热丝化学气相沉积用基片台，其特征在于，所述基片台的高度可调节；和/或，所述承载面的倾斜角度可调节。6.根据权利要求1-5任意一项所述的热丝化学气相沉积用基片台，其特征在于，所述承...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐永炳，王星永，王陶，黄磊，李星星，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44