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      沉積蒸發(fā)系統(tǒng)及沉積蒸發(fā)傳動(dòng)裝置的制造方法

      文檔序號(hào):9196184閱讀:369來(lái)源:國(guó)知局
      沉積蒸發(fā)系統(tǒng)及沉積蒸發(fā)傳動(dòng)裝置的制造方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種沉積蒸發(fā)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種傾斜角沉積蒸發(fā)系統(tǒng)及傾斜角沉積蒸發(fā)傳動(dòng)裝置。
      【背景技術(shù)】
      [0002]傾斜角沉積技術(shù)是一種將傳統(tǒng)的薄膜真空沉積與可控的襯底轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)的新穎、有效的薄膜制備方法。在傳統(tǒng)的薄膜沉積技術(shù)中,粒子束沿著基片的法線方向入射到基片表面上(即正入射沉積)。而傾斜角沉積技術(shù)是將基片傾斜(或改變粒子束的入射方向),使粒子束的入射方向與基片表面的法線成一定的夾角(即沉積角),該方法生長(zhǎng)出的薄膜具有傾斜的柱狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)改變基片的傾斜角度和旋轉(zhuǎn)速度可制備出各種形狀的納米結(jié)構(gòu)薄膜,如螺旋狀、傾斜柱狀、之字形、C形和豎直的柱狀結(jié)構(gòu)等,這些薄膜因具有孔隙率高、比表面積大和各向異性等優(yōu)越的性質(zhì),使其在漸變折射率減反膜、傳感器、太陽(yáng)能電池、光子晶體器件、光催化等方面得到廣泛應(yīng)用。
      [0003]目前,應(yīng)用的傾斜角沉積蒸發(fā)系統(tǒng)需要采用兩個(gè)電機(jī)來(lái)控制基片(圖6中無(wú)公轉(zhuǎn))自轉(zhuǎn)以及傾斜角度,且電機(jī)都位于真空腔內(nèi)部,如圖6所示,該結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)系統(tǒng)采用兩個(gè)在腔體001內(nèi)部的馬達(dá)002、003,分別用于控制基片004的傾斜角度和旋轉(zhuǎn)速度,基片位于蒸發(fā)源005的正上方,受到三維運(yùn)動(dòng)的限制,基片必需固定,并且采用電機(jī)來(lái)控制傾斜角度只能放置一個(gè)基片沉積,由于一個(gè)電機(jī)只能對(duì)一個(gè)基片進(jìn)行傾斜角度或轉(zhuǎn)動(dòng)的控制,如需多片同時(shí)沉積,則需要增加電機(jī)的個(gè)數(shù)分別對(duì)基片加以控制,這就增加了蒸發(fā)設(shè)備的成本及其維護(hù)。此外,電機(jī)的使用溫度一般低于135°C,這也限制了高溫條件下的蒸發(fā)。其產(chǎn)能比較低,成本也較高,不適于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種沉積蒸發(fā)系統(tǒng)及沉積蒸發(fā)傳動(dòng)裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,產(chǎn)能高。
      [0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種沉積蒸發(fā)系統(tǒng),用于對(duì)基片進(jìn)行傾斜蒸發(fā)沉積,包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)、沉積蒸發(fā)傳動(dòng)裝置和真空蒸發(fā)器,
      [0006]所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)與所述沉積蒸發(fā)傳動(dòng)裝置相連接,用于驅(qū)動(dòng)所述沉積蒸發(fā)傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng);
      [0007]所述真空蒸發(fā)器位于所述沉積蒸發(fā)傳動(dòng)裝置的下方;所述真空蒸發(fā)器的蒸發(fā)源面向所述沉積蒸發(fā)傳動(dòng)裝置放置,所述蒸發(fā)源的縱向中心線與基片所在平面平行。
      [0008]優(yōu)選地,所述沉積蒸發(fā)傳動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)架、基片載具和軌道,
      [0009]所述旋轉(zhuǎn)架的一端與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連接,所述基片載具連接在所述旋轉(zhuǎn)架的另外一端,所述基片載具可隨所述旋轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)沿所述軌道的公轉(zhuǎn)以及繞自身縱向軸線的自轉(zhuǎn),所述基片裝載于基片載具上。
      [0010]優(yōu)選地,所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和傳動(dòng)部,所述沉積蒸發(fā)傳動(dòng)裝置通過(guò)所述傳動(dòng)部與所述電機(jī)相連接。
      [0011]優(yōu)選地,所述傳動(dòng)部包括多組齒輪副,所述齒輪副包括由主動(dòng)錐齒輪、從動(dòng)錐齒輪構(gòu)成的齒輪副、由主動(dòng)小齒輪和從動(dòng)大齒輪構(gòu)成的齒輪副;所述主動(dòng)錐齒輪和電機(jī)的輸出軸相連接,所述從動(dòng)錐齒輪和主動(dòng)錐齒輪相嚙合,所述從動(dòng)錐齒輪和所述小齒輪同軸,所述大齒輪與所述小齒輪嚙合,所述旋轉(zhuǎn)架的一端與所述大齒輪相連接。
      [0012]優(yōu)選地,所述旋轉(zhuǎn)架包括動(dòng)力連接部和支臂,所述動(dòng)力連接部的上端與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連接,所述支臂的一端連接在所述動(dòng)力連接部的徑向外緣上。
      [0013]優(yōu)選地,所述支臂設(shè)置有多個(gè),為桿狀,其一端連接在所述動(dòng)力連接部的外緣上,另外一端位于靠近所述軌道的位置,在所述支臂靠近所述軌道的一端設(shè)置有基片載具安裝部。
      [0014]優(yōu)選地,在所述基片載具安裝部上設(shè)置有通孔,用于安裝所述基片載具。
      [0015]優(yōu)選地,所述基片載具包括滾輪、支撐桿和支撐基座,所述滾輪和支撐基座分別連接在所述支撐桿的兩端,所述支撐基座用于放置基片。
      [0016]優(yōu)選地,所述支撐基座位于所述軌道的徑向內(nèi)側(cè),所有基片載具的支撐桿在同一個(gè)平面上,該平面與所述軌道所在的平面共面或平行。
      [0017]優(yōu)選地,所述支撐桿與所述支撐基座上放置的基片所在平面垂直。
      [0018]優(yōu)選地,所述滾輪、支撐基座和支撐桿之間均為固定連接。
      [0019]優(yōu)選地,所述滾輪和/或所述支撐基座設(shè)置成包括大小不同的可替換的一系列。
      [0020]優(yōu)選地,所述支撐桿的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)。
      [0021]優(yōu)選地,所述支撐基座包括圓環(huán)和支架,所述支架包括多個(gè)分支,多個(gè)分支的一端相交,其交點(diǎn)位于所述圓環(huán)的縱向中心線上,并與所述圓環(huán)的圓心相距一定距離,該相交的端部與所述支撐桿的端部進(jìn)行連接,多個(gè)分支的另外一端固定到所述圓環(huán)上。
      [0022]優(yōu)選地,所述支架的多個(gè)分支在圓環(huán)的周向上呈不均勻分布,在其中的兩個(gè)分支之間形成有較大的開(kāi)口。
      [0023]優(yōu)選地,在所述圓環(huán)上設(shè)置有固定部,該固定部在所述圓環(huán)的內(nèi)緣沿所述圓環(huán)的徑向向內(nèi)延伸形成。
      [0024]優(yōu)選地,還包真空腔外殼,所述真空腔外殼的內(nèi)腔構(gòu)成真空腔,所述沉積蒸發(fā)傳動(dòng)裝置和真空蒸發(fā)器位于所述真空腔內(nèi),所述電機(jī)位于所述真空腔的外部。
      [0025]優(yōu)選地,所述基片載具為多個(gè)。
      [0026]根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種沉積蒸發(fā)系統(tǒng)的傳動(dòng)裝置,所述傳動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)架、基片載具和軌道,所述基片載具連接在所述旋轉(zhuǎn)架的一端,所述基片載具可隨所述旋轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)沿所述軌道的公轉(zhuǎn)以及繞自身縱向軸線的自轉(zhuǎn),基片位于所述基片載具上。
      [0027]優(yōu)選地,所述旋轉(zhuǎn)架包括動(dòng)力連接部和支臂,所述動(dòng)力連接部的上端與動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連接,所述支臂的一端連接在所述動(dòng)力連接部的徑向外緣上。
      [0028]優(yōu)選地,所述支臂設(shè)置有多個(gè),為桿狀,其一端連接在所述動(dòng)力連接部的外緣上,另外一端位于靠近所述軌道的位置,在所述支臂靠近所述軌道的一端設(shè)置有基片載具安裝部。
      [0029]優(yōu)選地,在所述基片載具安裝部上設(shè)置有通孔,用于安裝所述基片載具。
      [0030]優(yōu)選地,所述基片載具包括滾輪、支撐桿和支撐基座,所述滾輪和支撐基座分別連接在所述支撐桿的兩端,所述支撐基座用于放置基片。
      [0031]優(yōu)選地,所述支撐基座位于所述軌道的徑向內(nèi)側(cè),所有基片載具的支撐桿在同一個(gè)平面上,該平面與所述軌道所在的平面共面或平行。
      [0032]優(yōu)選地,所述支撐桿與所述支撐基座上放置的基片所在平面垂直。
      [0033]優(yōu)選地,所述滾輪、支撐基座和支撐桿之間均為固定連接。
      [0034]優(yōu)選地,所述滾輪和/或所述支撐基座設(shè)置成包括大小不同的可替換的一系列。
      [0035]優(yōu)選地,所述支撐桿的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)。
      [0036]優(yōu)選地,所述支撐基座包括圓環(huán)和支架,所述支架包括多個(gè)分支,多個(gè)分支的一端相交,其交點(diǎn)位于所述圓環(huán)的縱向中心線上,并與所述圓環(huán)的圓心相距一定距離,該相交的端部與所述支撐桿的端部進(jìn)行連接,多個(gè)分支的另外一端固定到所述圓環(huán)上。
      [0037]優(yōu)選地,所述支架的多個(gè)分支在圓環(huán)的周向上呈不均勻分布,在其中的兩個(gè)分支之間形成有較大的開(kāi)口。
      [0038]優(yōu)選地,在所述圓環(huán)上設(shè)置有固定部,該固定部在所述圓環(huán)的內(nèi)緣沿所述圓環(huán)的徑向向內(nèi)延伸形成。
      [0039]優(yōu)選地,所述基片載具有多個(gè)。
      [0040]本發(fā)明提供的傾斜角沉積蒸發(fā)系統(tǒng)利用一個(gè)在真空腔外部的電機(jī),即可實(shí)現(xiàn)傾斜角蒸發(fā)時(shí)基片的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn),進(jìn)而提高所蒸發(fā)納米結(jié)構(gòu)薄膜的均勻性。并且,本發(fā)明的傾斜角沉積蒸發(fā)系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)架上可連接多個(gè)基片載具,可以在一次抽真空過(guò)程中同時(shí)對(duì)多個(gè)基片蒸發(fā)沉積,且每個(gè)基片可以調(diào)節(jié)為相同或不同的傾斜角度。因此,本發(fā)明所述的傾斜角沉積蒸發(fā)系統(tǒng)具有多片蒸發(fā)、基片旋轉(zhuǎn)和每個(gè)基片的傾斜角度可調(diào)、不同基片自轉(zhuǎn)角速度可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),這不僅有利于高溫蒸發(fā)和初期實(shí)驗(yàn)工藝條件的摸索,而且還有利于產(chǎn)能提升和生產(chǎn)成本的降低,更適用于傾斜角蒸發(fā)納米結(jié)構(gòu)薄膜的批量生產(chǎn)。
      【附圖說(shuō)明】
      [0041]通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述,本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更
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