一种利用原子层沉积制备氧化镓薄膜材料的腔室及其方法-k8凯发

本发明属于氧化镓薄膜材料的制备，具体涉及一种利用原子层沉积制备氧化镓薄膜材料的腔室及其方法。

背景技术：

1、氧化家薄膜具有优良的光电学性质，包括高透明性、高折射率和良好的电学特性。透明率是衡量薄膜光学性能的一个重要指标。研究表明，氧化家薄膜的透明率可以达到80％以上，在可见光范围内有很好的透明性。此外，氧化家薄膜也具有高的折射率，使得其在应用于透镜、反射镜等光学元件时表现良好。另外，氧化嫁薄膜也具有优异的电学性质，包括良好的载流子传输性能、高的介电常数和良好的稳定性。这些优异的物性使得氧化家薄膜在制造电子器件中有着广泛的应用。

2、氧化家薄膜有多种制备方法。物理气相沉积是通过蒸发源蒸发氧化铉材料，然后在衬底上沉积形成薄膜。磁控溅射是利用高能离子轰击金属靶材，使得其表面材料脱离并沉积于衬底上。溶胶-凝胶法是将氧化掾前驱体与一定溶剂混合，并通过加热、凝胶化等步骤获得氧化家薄膜。

3、原子层沉积(ald)中，原子层沉积能够沉积无孔洞的高致密薄膜，并具有很高的保型性，适合用在具有高深宽比的衬底上。原子层沉积系统分为真空式热ald、真空式等离子ald和非真空ald。真空式热ald和真空式等离子ald都是基于一个沉积腔体，在不同时间点通入不同的反应前驱物形成化学反应沉积薄膜，因此需要很长的沉积时间；非真空ald采用热ald的原理，但有多个沉积区域，所以前驱物可以同时通入这些分开的腔体，不同前驱物之间用惰性气体分开，如此一来当衬底在这些沉积区域不断来回移动时，薄膜就可以很快速的沉积上去，沉积速率可以数十倍于真空式ald。

4、但是现有的基于原子层沉积制备氧化镓薄膜材料的过程中，衬底材料上的的沉积层数控制不方便，影响制备的氧化镓薄膜材料的性能。

5、基于此，提出了一种利用原子层沉积制备氧化镓薄膜材料的腔室及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种利用原子层沉积制备氧化镓薄膜材料的腔室及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用原子层沉积制备氧化镓薄膜材料的腔室，包括腔体，所述腔体内顶端设置有第一连通口，所述腔体的两对称的竖向侧上中段处分别开设有第二连通口，所述第一连通口和第二连通口上分别转动连接有开合门；

3、所述腔体内靠近顶端处转动设置有传动轮组，所述传动轮组由两个传动齿轮组成，且在所述传动轮组外侧绕接有传送带圈，所述传动带圈的外侧靠近底面处固定有连接槽，所述连接槽内固定有喷头工作组，所述喷头工作组的朝向向下；

4、所述腔体内靠近底端处转动连接有丝杠，所述腔体的外侧固定有用于驱动丝杠转动的驱动电机，在所述驱动电机的作用下完成丝杠的转动作业；

5、所述丝杠外侧活动连接有底座，所述底座中间开设有贯通的螺纹孔，所述丝杠螺纹连接在螺纹孔内，所述底座顶面四角处分别固定有连接柱，所述连接柱上固定有工作台，所述工作台用于放置衬底，与所述喷头工作组相互配合使用。

6、作为本发明的进一步说明，所述连接槽与第二连通口垂直的两侧分别固定有防脱滑块，所述腔体内开设有滑槽，所述防脱滑块滑动连接在滑槽内。

7、作为本发明的进一步说明，所述传送带圈的两侧延伸至腔体的外侧，在所述腔体的外侧还设置有长度标识区，用于标记传送带圈的移动长度。

8、作为本发明的进一步说明，所述喷头工作组由液态tmg喷头和臭氧喷头组成，且在液态tmg喷头和臭氧喷头之间设置有隔离块。

9、作为本发明的进一步说明，所述底座的底面四角处分别固定有一个万向轮，所述万向轮的底面与腔体的内底面接触。

10、作为本发明的进一步说明，所述连接柱具体为两段式伸缩连接杆，且所述连接柱垂直的固定在底座上。

11、作为本发明的进一步说明，所述工作台具体为开口的矩形腔结构，且在所述工作台的开口端四边上均设置有内倾的斜边，所述工作台的中心处设置有简易水平尺。

12、作为本发明的进一步说明，所述工作台的工作面四角处分别固定有连接垫块。

13、一种利用原子层沉积制备氧化镓薄膜材料的腔室的氧化镓薄膜材料的制备方法，包括以下步骤；

14、先利用连接柱调整工作台与喷头工作组之间的间距，调整合适后将衬底材料放置在工作台内，利用连接垫块辅助完成衬底材料在工作台内的稳定放置作用；

15、然后将喷头工作组上的液态tmg喷头和臭氧喷头分别外接液态tmg瓶体臭氧瓶体，并利用外接的控制设备调整合适的喷涂时间和速率；

16、然后先利用驱动电机驱动丝杠转动，丝杠转动过程中能带动底座在腔体内横向移动，底座横向移动过程中能同步带动工作台上的衬底材料在腔体内的位置的调整，调整合适后停止驱动电机；

17、然后利用传动轮组转动带动外侧传送带圈转动，传送带圈转动时能带动底部的喷头工作组的移动，当喷涂工作组移动至衬底材料上方合适位置后，开动喷头工作组上的喷头开关进行喷涂；

18、喷涂过程中往复移动喷头工作组能形成往复喷涂效果，间歇性控制tmg喷头和臭氧喷头分别喷涂，喷涂至合适厚度后停止喷涂，同时停止传动轮组，完成衬底材料上的氧化镓薄膜的制备。

19、本发明与现有技术相比具有以下优点：

20、1、本发明通过在腔体内顶端设置有第一连通口，腔体的两对称的竖向侧上中段处分别开设有第二连通口，第一连通口和第二连通口上分别转动连接有开合门；在第一连通口和第二连通口的协同配合下完成腔体内工作过程中的材料协同供给作业，从而能便于高效的完成氧化镓薄膜材料的制备。

21、2、本发明通过在腔体内靠近顶端处转动设置有传动轮组，传动轮组由两个传动齿轮组成，且在传动轮组外侧绕接有传送带圈，连接槽与第二连通口垂直的两侧分别固定有防脱滑块，腔体内开设有滑槽，防脱滑块滑动连接在滑槽内，传送带圈的两侧延伸至腔体的外侧，在腔体的外侧还设置有长度标识区，用于标记传送带圈的移动长度，传动带圈的外侧靠近底面处固定有连接槽，连接槽内固定有喷头工作组，喷头工作组由液态tmg喷头和臭氧喷头组成，且在液态tmg喷头和臭氧喷头之间设置有隔离块，喷头工作组的朝向向下，便于与工作台配合。

22、3、本发明在腔体内靠近底端处转动连接有丝杠，腔体的外侧固定有用于驱动丝杠转动的驱动电机，在驱动电机的作用下完成丝杠的转动作业，底座中间开设有贯通的螺纹孔，丝杠螺纹连接在螺纹孔内，底座顶面四角处分别固定有连接柱，连接柱具体为两段式伸缩连接杆，且连接柱垂直的固定在底座上，连接柱上固定有工作台，工作台的工作面四角处分别固定有连接垫块，工作台用于放置衬底，与喷头工作组相互配合使用。

23、本发明在使用时，先利用连接柱调整工作台与喷头工作组之间的间距，调整合适后将衬底材料放置在工作台内，利用连接垫块辅助完成衬底材料在工作台内的稳定放置作用；

24、然后将喷头工作组上的液态tmg喷头和臭氧喷头分别外接液态tmg瓶体臭氧瓶体，并利用外接的控制设备调整合适的喷涂时间和速率；

25、然后先利用驱动电机驱动丝杠转动，丝杠转动过程中能带动底座在腔体内横向移动，底座横向移动过程中能同步带动工作台上的衬底材料在腔体内的位置的调整，调整合适后停止驱动电机；

26、然后利用传动轮组转动带动外侧传送带圈转动，传送带圈转动时能带动底部的喷头工作组的移动，当喷涂工作组移动至衬底材料上方合适位置后，开动喷头工作组上的喷头开关进行喷涂；

27、喷涂过程中往复移动喷头工作组能形成往复喷涂效果，间歇性控制tmg喷头和臭氧喷头分别喷涂，喷涂至合适厚度后停止喷涂，同时停止传动轮组，完成衬底材料上的氧化镓薄膜的制备。