專利名稱：一種原子層沉積設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種原子層沉積設(shè)備。
背景技術(shù)：
原子層沉積(ALD)技術(shù)是目前最先進(jìn)的薄膜沉積技術(shù)之一，其獨(dú)特的沉積方式(單原子逐層沉積)使得制備的薄膜在均一性、粗糙度等性能方面有了很大的改進(jìn)，除生長(zhǎng)速率較低外，其余方面都優(yōu)于其他沉積方式。ALD技術(shù)仍在不斷完善中，到目前為止，并不是所有適用于CVD/PVD的前軀體都能在ALD技術(shù)上適用，比如甲烷、二氧化碳等穩(wěn)定性物質(zhì)需要高溫分解，碳納米管需要催化劑的作用才易反應(yīng)生成，這些都限制了 ALD的運(yùn)用。因此，為了使ALD最大限度的發(fā)揮其特性，需要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備做一些改進(jìn)來適合常用前軀體的活化分解要求或形成(除高溫外)，比如通過增加光照來提供能量使前軀體活化以利于分解或增加催化劑以達(dá)到實(shí)現(xiàn)活化前軀體的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種原子層沉積設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)前驅(qū)體的光催化作用。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種原子層沉積設(shè)備，包括反應(yīng)腔和光源裝置；所述反應(yīng)腔的腔體內(nèi)設(shè)有基板，用來放置襯底材料；所述光源裝置設(shè)置在所述反應(yīng)腔的腔體內(nèi)或腔體外圍，用于活化前驅(qū)體或起到催化劑作用。上述方案中，所述光源裝置設(shè)置在所述反應(yīng)腔的腔體內(nèi)時(shí)，所述反應(yīng)腔包括第一腔體和第二腔體；所述第一腔體與所述第二腔體之間設(shè)有隔斷，所述隔斷上方設(shè)有開口，所述開口設(shè)有石英玻璃；所述基板設(shè)置在所述第一腔體中，所述光源裝置設(shè)置在所述第二腔體中；所述第一腔體的頂部和側(cè)壁設(shè)有反光裝置，所述光源裝置與所述反光裝置形成光路，所述光路為所述基盤上的襯底材料提供光源。上述方案中，所述光源裝置包括光源和光源支架，所述光源設(shè)置在光源支架上。上述方案中，所述光源裝置還包括聚光裝置，所述聚光裝置設(shè)置在所述光源上。上述方案中，所述光源裝置設(shè)置在所述反應(yīng)腔的腔體外圍時(shí)，所述反應(yīng)腔的腔體壁為透明的。上述方案中，所述腔體壁的材質(zhì)為二氧化硅。上述方案中，所述光源裝置為環(huán)形結(jié)構(gòu)，包裹在所述反應(yīng)腔的腔體表面。上述方案中，所述基板懸空放置在所述反應(yīng)腔中。上述方案中，所述光源裝置的波長(zhǎng)為可調(diào)節(jié)的，所述波長(zhǎng)為lOOnm-lum。上述方案中，所述光源裝置的光源為L(zhǎng)ED燈。與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明采用的技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果如下本發(fā)明對(duì)ALD設(shè)備腔體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，通過在腔體內(nèi)或腔體外增加光源裝置，使得本發(fā)明能夠在反應(yīng)中對(duì)前軀體提供能量，起到活化前軀體或者起到催化劑的作用，當(dāng)作光催化劑。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的原子層沉積設(shè)備反應(yīng)腔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的原子層沉積設(shè)備反應(yīng)腔的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種原子層沉積設(shè)備，包括反應(yīng)腔1，反應(yīng)腔1包括第一腔體101和第二腔體102 ；第一腔體101與所述第二腔體102之間設(shè)有鋁制成的隔斷103，隔斷103上方設(shè)有開口，開口處設(shè)有石英玻璃?；?設(shè)置在第一腔體101中，第一腔體101的頂部和側(cè)壁設(shè)有反光裝置3 ；光源裝置設(shè)置在第二腔體102中，與反光裝置3形成光路，第一腔體101和第二腔體102之間的光路通道通過石英玻璃連接，光路為基盤2上的襯底材料提供光源。隔斷103將反應(yīng)腔體分割成兩部分，將光源和反應(yīng)室分開，一方面有利于分開維護(hù)，一方面避免由于長(zhǎng)期試驗(yàn)導(dǎo)致化學(xué)元素對(duì)光源的污染。光源裝置包括光源4、光源支架5和聚光裝置，光源裝置光源4設(shè)置在光源支架5上，聚光裝置設(shè)置在光源上，光源支架5為光源4提供電能。光源裝置的光源為L(zhǎng)ED燈，波長(zhǎng)為可調(diào)節(jié)的，波長(zhǎng)為lOOnm-lum。在光源上設(shè)置聚光罩，可以變化顏色，提供不同的光波長(zhǎng)。如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種原子層沉積設(shè)備，包括反應(yīng)腔1和光源裝置，基板2懸空放置在反應(yīng)腔1內(nèi)，光源裝置設(shè)置在反應(yīng)腔1外。反應(yīng)腔1的腔體壁的材質(zhì)為透明的二氧化硅，光源裝置包括光源4，光源4為環(huán)形結(jié)構(gòu)包裹在反應(yīng)腔1的腔體表面，環(huán)形的光源4為各種波長(zhǎng)的LED燈平行均勻排列而成。將光源按照IOOnm-Ium的波長(zhǎng)分為幾個(gè)段，可以通過控制各段的開關(guān)來提供不同的光波長(zhǎng)。下面以使用本發(fā)明制備石墨烯為例步驟101，通過標(biāo)準(zhǔn)液清洗襯底碳化硅，使SiC襯底表面形成C-H鍵；將進(jìn)行氫化處理后的碳化硅襯底放置于原子層沉積設(shè)備反應(yīng)腔中的基盤上；步驟102，向原子層沉積設(shè)備反應(yīng)腔中通入氬氣k-2min，對(duì)反應(yīng)腔進(jìn)行清洗；再向反應(yīng)腔中通入重氮甲烷3s-60s，打開光源裝置，同時(shí)用270nm-350nm紫外光照射，使重氮甲烷分解，分解產(chǎn)物具有未成鍵電子，重氮甲烷分解的化學(xué)表達(dá)式為
CH2N2-'——」二-— :( :丨《2；分解產(chǎn)物碳烯(:CH2)和碳化硅襯底發(fā)生插入反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)表達(dá)式為一C一H+:CH2—一C一CH2^H即在碳化硅襯底表面形成甲基結(jié)構(gòu)；步驟103，向原子層沉積設(shè)備反應(yīng)腔中通入氬氣k-2min，排出未反應(yīng)的重氮甲烷，再通入氣態(tài)碘單質(zhì)0. 5s-5min,打開光源裝置，同時(shí)用350nm-450nm光照照射，使得碳化硅襯底表面的甲基結(jié)構(gòu)與氣態(tài)碘單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)，甲基結(jié)構(gòu)中的氫原子被碘原子取代，形成不穩(wěn)定的碳碘鍵，取代反應(yīng)的化學(xué)表達(dá)式為
權(quán)利要求
1.一種原子層沉積設(shè)備，其特征在于包括反應(yīng)腔和光源裝置；所述反應(yīng)腔的腔體內(nèi)設(shè)有基板，用來放置襯底材料；所述光源裝置設(shè)置在所述反應(yīng)腔的腔體內(nèi)或腔體外圍，用于活化前驅(qū)體或起到催化劑作用。
2.如權(quán)利要求1所述的原子層沉積設(shè)備，其特征在于所述光源裝置設(shè)置在所述反應(yīng)腔的腔體內(nèi)時(shí)，所述反應(yīng)腔包括第一腔體和第二腔體；所述第一腔體與所述第二腔體之間設(shè)有隔斷，所述隔斷上方設(shè)有開口，所述開口設(shè)有石英玻璃；所述基板設(shè)置在所述第一腔體中，所述光源裝置設(shè)置在所述第二腔體中；所述第一腔體的頂部和側(cè)壁設(shè)有反光裝置，所述光源裝置與所述反光裝置形成光路，所述光路為所述基盤上的襯底材料提供光源。
3.如權(quán)利要求2所述的原子層沉積設(shè)備，其特征在于所述光源裝置包括光源和光源支架，所述光源設(shè)置在光源支架上。
4.如權(quán)利要求3所述的原子層沉積設(shè)備，其特征在于所述光源裝置還包括聚光裝置，所述聚光裝置設(shè)置在所述光源上。
5.如權(quán)利要求1所述的原子層沉積設(shè)備，其特征在于所述光源裝置設(shè)置在所述反應(yīng)腔的腔體外圍時(shí)，所述反應(yīng)腔的腔體壁為透明的。
6.如權(quán)利要求5所述的原子層沉積設(shè)備，其特征在于所述反應(yīng)腔的腔體壁材質(zhì)為二氧化硅。
7.如權(quán)利要求5所述的原子層沉積設(shè)備，其特征在于所述光源裝置為環(huán)形結(jié)構(gòu)，包裹在所述反應(yīng)腔的腔體表面。
8.如權(quán)利要求5所述的原子層沉積設(shè)備，其特征在于所述基板懸空放置在所述反應(yīng)腔中。
9.如權(quán)利要求1所述的原子層沉積設(shè)備，其特征在于所述光源裝置的波長(zhǎng)為可調(diào)節(jié)的，所述波長(zhǎng)為100nm-lum。
10.如權(quán)利要求1所述的原子層沉積設(shè)備，其特征在于所述光源裝置的光源為L(zhǎng)ED燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種原子層沉積設(shè)備，包括反應(yīng)腔和光源裝置；所述反應(yīng)腔的腔體內(nèi)設(shè)有基板，用來放置襯底材料；所述光源裝置設(shè)置在所述反應(yīng)腔的腔體內(nèi)或腔體外圍，用于活化前驅(qū)體或起到催化劑作用。本發(fā)明對(duì)ALD設(shè)備腔體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，通過在腔體內(nèi)或腔體外增加光源裝置，使得本發(fā)明能夠在反應(yīng)中對(duì)前軀體提供能量，起到活化前軀體或者起到催化劑的作用，當(dāng)作光催化劑。
文檔編號(hào)C23C16/48GK102392229SQ20111033968
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者萬軍, 劉鍵, 周雨英, 夏洋, 李勇滔, 李超波, 江瑩冰, 石莎莉, 趙珂杰, 陳波, 饒志鵬, 黃成強(qiáng) 申請(qǐng)人:嘉興科民電子設(shè)備技術(shù)有限公司