專利名稱：一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米功能材料合成設(shè)備，具體地說(shuō)是控制納米功能材 料在局域合成的微電極微加熱裝置。
背景技術(shù)：
納米功能材料在新一代納米光電子、傳感、存儲(chǔ)等器件中有非常重要 的應(yīng)用。為達(dá)到器件應(yīng)用的目的，首先必須實(shí)現(xiàn)納米材料的可控合成，如 對(duì)納米材料結(jié)構(gòu)、形貌、取向等按器件應(yīng)用要求進(jìn)行控制。必須指出的是， 納米材料定位與定向合成技術(shù)是目前的難點(diǎn)技術(shù)，也是納米材料合成中的 關(guān)鍵技術(shù)所在。目前已經(jīng)有多種低維納米材料的合成方法，涉及許多物理、
化學(xué)手段，最常用的有化學(xué)氣相沉積(CVD)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積 (MOCVD)、分子束外延(MBE)、及高壓反應(yīng)釜等。但這些合成方法無(wú)一例 外，需要復(fù)雜的合成裝置，反應(yīng)在高溫或高壓下進(jìn)行；而且納米材料通常 是批量合成，欠缺對(duì)納米線位置與取向的控制；宏觀的合成手段難以控制 微觀的生長(zhǎng)條件，必然導(dǎo)致產(chǎn)物均勻性差；嚴(yán)苛的反應(yīng)條件使得電場(chǎng)、磁 場(chǎng)等外加控制技術(shù)的引入難以實(shí)現(xiàn)；合成裝置的龐大使得實(shí)時(shí)監(jiān)控納米材 料合成非常困難。
以目前一維半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)合成最常使用的化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù) 為例，公知的制備納米半導(dǎo)體材料的CVD管式爐的體積大于1000立方分米 (dm3),密閉腔容積大于20dm3,占空間且移動(dòng)不4更；抽真空至l(T帕(Pa ) 的平均耗時(shí)在30-60分鐘之間；原有結(jié)構(gòu)設(shè)備采用加熱器件為宏觀結(jié)構(gòu)，如 硅碳棒等，耗電大絕熱差，升溫與保溫階段平均耗能2000瓦(W)左右； 原有結(jié)構(gòu)的設(shè)備的升溫緩慢且控溫精度差，通常條件下由室溫升溫至800 。C需要40-50分鐘，而且在升溫階段存在50-150度(。C )的誤差。此外， 該結(jié)構(gòu)設(shè)備多采用裹有隔熱材料的閉式的管狀腔體，只能從兩端進(jìn)行大概 目測(cè)，無(wú)法對(duì)納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行原位觀察。自抽真空、升溫、保溫再到降至室溫，完成一次反應(yīng)平均需耗時(shí)4-10個(gè)小時(shí)。由于在合成過(guò)程中，
整個(gè)合成區(qū)域包括襯底都處于高溫環(huán)境，因此難以施加電場(chǎng)、》茲場(chǎng)對(duì)納米 材料取向進(jìn)行控制。等離子體的？ 1入也很困難且離化氣體難以到達(dá)生長(zhǎng)襯 底。整個(gè)合成過(guò)程需要^^費(fèi)大量的水、電、氣，不利于降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決納米功能材料合成設(shè)備存在的體積龐大、耗能、耗時(shí)、合成 方法單一且可控性差的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種微區(qū)可控納米功能材料合成 加熱裝置。
本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)方案如下
一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置包括密閉腔室，所述密閉腔 室包括矩形盒體19和盒蓋20;
所述矩形盒體19相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)壁上分別設(shè)有進(jìn)氣接口 1、出氣接口 11， 相對(duì)應(yīng)的另兩側(cè)壁上分別設(shè)有電線接口 8;
一個(gè)矩形散熱基座14通過(guò)四個(gè)角上的四根立柱4固定設(shè)于盒體19內(nèi) 中部，散熱基座14中部為下凹的散熱空腔15;散熱基座14底部的盒體19 內(nèi)設(shè)有冷卻水管10，冷卻水管IO的兩端分別為進(jìn)水口和出水口，且進(jìn)水口 和出水口分別伸至盒體19外部；散熱基座14的頂面設(shè)有工作臺(tái)13,工作 臺(tái)13中部設(shè)有上大下小的階梯形孔；與兩側(cè)壁上的電線接口 8相對(duì)應(yīng)的工 作臺(tái)13兩側(cè)上部通過(guò)立柱分別固定設(shè)有接線臺(tái)9，接線臺(tái)9上設(shè)有接線頭 18和探針6，接線頭18和探針6通過(guò)電線組7連接電線接口 8;接線臺(tái)9 上部依次設(shè)有下平板29和上平板28，下平板29和上平板28與工作臺(tái)平行， 且下平板29和上平板28上分別均布有通孔；
所述盒蓋20中部設(shè)有觀察窗孔25，觀察窗孔25外側(cè)面設(shè)有鋼化玻璃 板24，其內(nèi)側(cè)面設(shè)有電磁鐵定位卡環(huán)27;觀察窗孔25內(nèi)設(shè)有電磁鐵。
所述矩形散熱基座14的長(zhǎng)、寬、高分別為42毫米、42毫米、12毫米， 其材料為黃銅；其中部的散熱空腔15的長(zhǎng)、寬、高分別為18毫米、18毫 米、8毫米，散熱空腔15內(nèi)設(shè)有電磁鐵。
所述冷卻水管10為M形。所述工作臺(tái)13為平板狀，厚度為2毫米，其材料為可塑陶資，其中部 上大下小的階梯形孔的大孔長(zhǎng)、寬、高分別為20毫米、20毫米、1.5毫米， 小孔長(zhǎng)、寬、高分別為16毫米、16毫米、0. 5毫米。
所述接線臺(tái)9為條狀，其材料為可塑陶瓷。
所述探針6的一端固定在接線臺(tái)9上，并連接著電線組7，另一端為可 自由移動(dòng)的針頭狀，探針6針頭的移動(dòng)角度范圍為0-90度。
所述下平板29和上平板28均為方形，下平板29和上平板28之間的 間距為2. 5毫米，且下平板29—條對(duì)角線方向上的外延部分固定連接著散 熱基座14 一對(duì)角線方向上的兩個(gè)立柱，上平板28 —條對(duì)角線方向上的外 延部分固定連接著散熱基座14另一對(duì)角線方向上的兩個(gè)立柱；所述下平板 29和上平板28對(duì)角線方向的外延部分上設(shè)有絕緣套30。
所述進(jìn)氣"t妄口 1的管壁上繞有3-5厘米長(zhǎng)的進(jìn)氣口線圈31。
所述所述盒蓋20中部的觀察窗孔25直徑為28毫米，觀察窗孔25內(nèi) 設(shè)有電磁鐵。
所述盒體19和盒蓋20之間設(shè)有密封圈2。
本發(fā)明采用微加工法在硅片32上刻制出電路50，通過(guò)接線臺(tái)9上的探 針6和接線頭18將工作臺(tái)上的硅片32上的電路50與裝置外的控制線路連 接，實(shí)現(xiàn)可控的微區(qū)域快速加熱以及電場(chǎng)產(chǎn)生和變化。通過(guò)對(duì)繞在進(jìn)氣接 口 l上的進(jìn)氣口射頻線圏31加射頻電流及對(duì)接在定位柱4上部的上平板28、 下平板29加直流電壓促使工作氣體電離化。通過(guò)置于工作臺(tái)13下部散熱 基座空腔15內(nèi)的電磁鐵39及觀察窗孔25中的電磁鐵39提供可微調(diào)作用 距離的恒定磁場(chǎng)。通過(guò)與工作臺(tái)13緊密接觸的散熱基座14、 "M"型冷卻水 管IO對(duì)工作臺(tái)13與定位柱4冷卻降溫，并在密閉腔體內(nèi)產(chǎn)生陡峭'的溫度 階梯。在裝置的上蓋20配有觀察窗實(shí)現(xiàn)連續(xù)觀察或提供輔助的實(shí)時(shí)測(cè)控。
本發(fā)明的有益效果是實(shí)現(xiàn)裝置的小型化，整個(gè)裝置體積縮至240dm3， 工作腔33縮至2dm3,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單小巧，節(jié)約空間、便于移動(dòng)；相同工作參數(shù) 下，抽真空耗時(shí)縮短至5-15分鐘，升溫與冷卻時(shí)間高度可控，可在2-10 分鐘內(nèi)完成整個(gè)升降溫過(guò)程；實(shí)現(xiàn)可控的微區(qū)域電場(chǎng)、磁場(chǎng)的輔助反應(yīng)與控制；提供射頻、直流兩種模式，對(duì)工作氣體進(jìn)行離化促進(jìn)反應(yīng)；生長(zhǎng)局 限在10-200微米(jum)尺度內(nèi)的區(qū)域，借助于微觀合成技術(shù)的使用使得 產(chǎn)物生長(zhǎng)的均勻一致；由于只在局部加熱，襯底使用受限小，可以在已做 好外電路50的硅村底上制備納米結(jié)構(gòu)，方便納米器件集成；通過(guò)不同微區(qū) 多步生長(zhǎng)，可在同一襯底上集成多種納米結(jié)構(gòu)；提供觀察窗，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng) 物質(zhì)的原位觀測(cè)；合成裝置小，需消耗水、電、氣相應(yīng)應(yīng)減少至原先的5-10%。


圖1為本發(fā)明密閉盒體的俯視圖， 圖2為圖1的A-A剖視圖，
圖3為本發(fā)明去除直流等離子發(fā)生器后的密閉盒體俯視圖，
圖4為圖3的B-B剖視圖，
圖5為上蓋的俯視圖，
圖6為圖5的剖視圖，
圖7為直流等離子發(fā)生器俯視圖，
圖8為圖7的剖^L圖，
圖9為實(shí)施例1、 2中硅片32上電路50的放大圖，
圖IO為圖9的剖i見(jiàn)圖，
圖11為硅片上電路50陣列示意圖，
圖12為實(shí)施例4中硅片32上MEMS電路放大圖，
圖13為本發(fā)明裝置使用系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。 實(shí)施例1:
參見(jiàn)圖1、圖2、圖3和圖4,本發(fā)明包括矩形盒體19和盒蓋20;矩 形盒體19的長(zhǎng)、寬、高分別為86毫米、68毫米、30毫米。
矩形盒體19相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)壁上分別設(shè)有進(jìn)氣接口 1、出氣接口 11，相 對(duì)應(yīng)的另兩側(cè)壁上分別設(shè)有電線接口 8;在進(jìn)氣接口 1 一側(cè)的管壁上繞有 3-5厘米(cm)長(zhǎng)的進(jìn)氣口線圏31。一個(gè)矩形散熱基座14通過(guò)四個(gè)角上的四根立柱4固定安裝于盒體19 內(nèi)中部，立柱4的下端通過(guò)下定位螺母7固定安裝于底座定位孔16內(nèi)；散 熱基座14中部為下凹的散熱空腔15;矩形散熱基座"的長(zhǎng)、寬、高分別 為42毫米、42毫米、12毫米，其材料為黃銅；其中部的散熱空腔15的長(zhǎng)、 寬、高分別為18毫米、18毫米、8毫米。
散熱基座14底部的盒體19內(nèi)安裝有冷卻水管IO，冷卻水管IO為M形， 冷卻水管10的兩端分別為進(jìn)水口和出水口，且進(jìn)水口和出水口分別伸至盒 體19外部；散熱基座14的頂面設(shè)有工作臺(tái)13，工作臺(tái)13中部設(shè)有上大下 小的階梯形孔，工作臺(tái)13為平板狀，厚度為2毫米，其材料為可塑陶瓷， 其中部上大下小的階梯形孔的大孔長(zhǎng)、寬、高分別為20毫米、20毫米、1.5 毫米，小孔長(zhǎng)、寬、高分別為16毫米、16毫米、0. 5毫米；與兩側(cè)壁上的 電線接口 8相對(duì)應(yīng)的工作臺(tái)13兩側(cè)上部通過(guò)立柱分別固定設(shè)有接線臺(tái)9, 接線臺(tái)9為條狀，其材料為可塑陶瓷，接線臺(tái)9與工作臺(tái)13之間的立柱上 安裝有中定位螺母12;接線臺(tái)9上設(shè)有接線頭18和探針6,接線頭18通 過(guò)電線組7連接電線接口 8,探針6的一端固定在接線臺(tái)9上，并連接著電 線組7，另一端為可自由移動(dòng)的針頭狀，探針6針頭的移動(dòng)角度范圍為0-90 度。接線臺(tái)9上部依次設(shè)有下平板29和上平板28,下平板29和上平板28 與工作臺(tái)平行，且下平板29和上平板28上分別均布有通孔，見(jiàn)圖7和圖8; 下平板29和上平板28均為方形，下平板29和上平板28之間的間距為2. 5 毫米，且下平板29 —條對(duì)角線方向上的外延部分固定連接著散熱基座14 一對(duì)角線方向上的兩個(gè)立柱，上平板28 —條對(duì)角線方向上的外延部分固定 連接著散熱基座14另一對(duì)角線方向上的兩個(gè)立柱；所述下平板29和上平 板28對(duì)角線方向的外延部分上設(shè)有絕緣套30。
盒蓋20中部設(shè)有觀察窗孔25,觀察窗孔25直徑為28毫米。觀察窗孔 25外側(cè)面通過(guò)螺絲21和卡環(huán)26安裝有鋼化玻璃板24,鋼化玻璃板24與 盒蓋20之間安裝有上蓋密封圈23;觀察窗孔25內(nèi)側(cè)面設(shè)有電磁鐵定位卡 環(huán)27,見(jiàn)圖5和圖6。
盒體19和盒蓋20之間設(shè)有密封圈2。
8操作時(shí)，將硅片32放置在工作臺(tái)13階梯形孔的臺(tái)階上。 將探針6與硅片32上的電阻線路35相連，用銀膠、電線將電線接頭8 與硅片32上的電才及線路34相連，將上平板28、下平板29與接線接頭8相 連并分別加正、負(fù)直流電壓。散熱空腔15、上蓋觀察窗孔25內(nèi)不裝入電磁 鐵39。將冷卻水管10的進(jìn)水口接通冷卻水源，盒體19上的進(jìn)氣接口 1與 反應(yīng)氣體及惰性氣體的氣源相接，出氣接口 11與真空設(shè)備的管路相接。
用螺絲將盒體19和盒蓋20固定連接，形成密閉的工作腔33,同時(shí)開(kāi) 啟冷卻水系統(tǒng)。
參見(jiàn)圖9、圖10、圖11、圖13，關(guān)閉氣路氣閥38、分子泵閥門43， 打開(kāi)機(jī)械泵閥門41、機(jī)械泵42,對(duì)工作腔33抽真空。由機(jī)械泵42、分子 泵44抽出的廢氣經(jīng)尾氣處理裝置45處理后排除。處理裝置。觀察工作腔 氣壓計(jì)40的示數(shù)，待降到OPa時(shí)，關(guān)閉機(jī)械泵閥門42,開(kāi)啟分子泵閥門 43、分子泵44繼續(xù)對(duì)工作腔33抽真空直至達(dá)到反應(yīng)條件。開(kāi)啟氣路氣閥 38，反應(yīng)氣體自氣5各接口 36通入，經(jīng)氣體流量計(jì)37調(diào)整氣流后通入工作 腔33。與此同時(shí)，對(duì)進(jìn)氣口射頻線圈31加以射頻電流，流經(jīng)此段的反應(yīng)氣 體凈皮電離活化。
在上平板28、下平板29間加以130V-220V的恒定直流電壓，將反應(yīng)氣 體進(jìn)一步離化激活。通過(guò)探針6對(duì)電阻線路35加電流使其升溫直至反應(yīng)設(shè) 定溫度，通過(guò)接線接頭8將電壓加載至硅片32上的電極線路34，形成電場(chǎng)。 此時(shí)，在溫度、電場(chǎng)、氣壓、氣流的共同作用下，反應(yīng)氣體實(shí)現(xiàn)VLS機(jī)理 的納米結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)。通過(guò)置于上蓋20窗口上方的顯微鏡可對(duì)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行實(shí) 時(shí)的原位5見(jiàn)測(cè)。
反應(yīng)結(jié)束后，依次關(guān)電源與氣閥。待工作腔33冷卻至室溫后，導(dǎo)入惰 性氣體。工作腔33內(nèi)外氣壓相當(dāng)時(shí)，打開(kāi)盒蓋20，取出硅片32，得到硅 片32上的反應(yīng)生成物質(zhì)。
實(shí)施例2:
散熱空腔15、上蓋觀察窗孔25內(nèi)裝入電磁鐵39。其它同實(shí)施例l。 關(guān)閉氣路氣閥38、分子泵閥門43,打開(kāi)機(jī)械泵閥門41、機(jī)械泵42,
9對(duì)工作腔33抽真空。觀察工作腔氣壓計(jì)40的示數(shù)，待降到OPa時(shí)，關(guān)閉 機(jī)械泵閥門41,開(kāi)啟分子泵閥門43、分子泵44繼續(xù)對(duì)工作腔33抽真空直 至達(dá)到反應(yīng)條件。開(kāi)啟氣路氣閥38，反應(yīng)氣體A自氣路接口 36通入，經(jīng)氣 體流量計(jì)37調(diào)整氣流后通入工作腔33。
在上平板28、下平板29間加以130V-220V的恒定直流電壓，促使反應(yīng) 氣體離化激活。通過(guò)探針6對(duì)電阻線路35加電流使其升溫直至反應(yīng)設(shè)定溫 度，通過(guò)電線接頭8將電壓加載至硅片32上的電極線路34,形成電場(chǎng)。此 時(shí)，在溫度、電場(chǎng)、氣壓、氣流的共同作用下，反應(yīng)氣體A依從VLS機(jī)理 實(shí)現(xiàn)A物質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)。
當(dāng)反應(yīng)氣體A完成設(shè)計(jì)時(shí)間的反應(yīng)后，關(guān)閉氣路氣閥38，將工作腔33 內(nèi)再次抽真空。
待工作腔33內(nèi)的真空度達(dá)到反應(yīng)設(shè)定要求后。再次開(kāi)啟氣路氣閥38， 將反應(yīng)氣體B通入工作腔33。依照反應(yīng)計(jì)劃繼續(xù)通電流和加電壓，促使B 物質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)原位的異質(zhì)納米材料的反應(yīng)生長(zhǎng)。
將上述A、 B物質(zhì)生長(zhǎng)過(guò)程依次重復(fù)數(shù)遍，即實(shí)現(xiàn)納米功能材料的超晶 才各結(jié)構(gòu)的制備。
實(shí)施例3:
用一組導(dǎo)線將探針6與硅片32上奇數(shù)列電路50的電阻線路35相連， 用另 一組導(dǎo)線將探針6與硅片32上偶數(shù)列電路50的電阻線路35相連。將 上平板28、下平板29與電線接頭8相連并分別加正、負(fù)直流電壓。散熱基 座空腔15、上蓋空腔25裝入電磁鐵39,并用銀膠、電線將其與電線接頭8 相連。
其它同實(shí)施例1。
關(guān)閉氣路氣閥38、分子泵閥門46，打開(kāi)機(jī)械泵閥門41、機(jī)械泵42， 對(duì)工作腔33抽真空。觀察工作腔氣壓計(jì)40的示數(shù)，待降到QPa時(shí)，關(guān)閉 機(jī)械泵閥門41，開(kāi)啟分子泵閥門43、分子泵44繼續(xù)對(duì)工作腔33抽真空直 至達(dá)到反應(yīng)條件。開(kāi)啟氣路氣閥38,反應(yīng)氣體C自氣路接口 36通入，經(jīng)氣 體流量計(jì)37調(diào)整氣流后通入工作腔33。在上平板28、下平板29間加以130V-220V的恒定直流電壓，^f足Y吏反應(yīng) 氣體離化激活。將第一組電線加電流通過(guò)探針6對(duì)電阻線路35加電流使其 升溫直至反應(yīng)設(shè)定溫度，通過(guò)接線接頭8將電壓加載至硅片32上的電極線 路34，形成電場(chǎng)。此時(shí)，在溫度、磁場(chǎng)、氣壓、氣流的共同作用下，反應(yīng) 氣體C在奇數(shù)列的電3各50上依VLS機(jī)理實(shí)現(xiàn)C物質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)。
當(dāng)反應(yīng)氣體C完成設(shè)計(jì)時(shí)間的反應(yīng)后，關(guān)閉氣路氣閥38，停止對(duì)第一 組電線加電流，將工作腔33內(nèi)再次抽真空。
待工作腔33內(nèi)的真空度達(dá)到反應(yīng)設(shè)定要求后。再次開(kāi)啟氣路氣閥38, 將反應(yīng)氣體D通入工作腔33,同時(shí)對(duì)第二組電線加電流。此時(shí)，反應(yīng)氣體 D在偶數(shù)列的電^各50區(qū)域上實(shí)現(xiàn)D物質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)。
由此，實(shí)現(xiàn)在同一硅片上實(shí)現(xiàn)可控的C、 D兩種納米功能材料的陣列排 布反應(yīng)與生長(zhǎng)。
實(shí)施例4:
參見(jiàn)圖12、圖13,首先將微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS)的部件微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS) 電路47在硅片上呈陣列排布地刻蝕好。并由陣列中的每個(gè)MEMS電路47的 一側(cè)引出兩條電線，兩電線端口 46處為粗扁的長(zhǎng)條且相互平行。通過(guò)探針 6、電線接頭8分別與需要生長(zhǎng)納米功能材料的MEMS待生長(zhǎng)區(qū)域49中的MEMS 加熱絲48、 MEMS線路46相連。
如前述實(shí)施例的步驟抽真空和通入工作氣體。對(duì)MEMS加熱絲48加載 適當(dāng)?shù)碾娏饕哉{(diào)節(jié)需要生長(zhǎng)納米功能材料的MEMS待生長(zhǎng)區(qū)域49周圍的溫 度。對(duì)MEMS線路47加載適當(dāng)?shù)碾妷寒a(chǎn)生電場(chǎng)引導(dǎo)納米功能材料生長(zhǎng)的方 向。待整個(gè)反應(yīng)結(jié)束后，生成的納米功能材料將電線端口 46連接起來(lái)，使 得MEMS電路47成為完整的具備特定納米功能材料性能的功能器件。
如使用傳統(tǒng)的CVD設(shè)備，存在高熱、強(qiáng)電、強(qiáng)磁等的宏觀作用力與作 用區(qū)域，使得事先加工的MEMS部件極易損壞或完全失效。
其它同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1、一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置，其特征在于包括密閉腔室，所述密閉腔室包括矩形盒體(19)和盒蓋(20)；所述矩形盒體(19)相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)壁上分別設(shè)有進(jìn)氣接口(1)、出氣接口(11)，相對(duì)應(yīng)的另兩側(cè)壁上分別設(shè)有電線接口(8)；一個(gè)矩形散熱基座(14)通過(guò)四個(gè)角上的四根立柱(4)固定設(shè)于盒體(19)內(nèi)中部，散熱基座(14)中部為下凹的散熱空腔(15)；散熱基座(14)底部的盒體(19)內(nèi)設(shè)有冷卻水管(10)，冷卻水管(10)的兩端分別為進(jìn)水口和出水口，且進(jìn)水口和出水口分別伸至盒體(19)外部；散熱基座(14)的頂面設(shè)有工作臺(tái)(13)，工作臺(tái)(13)中部設(shè)有上大下小的階梯形孔；與兩側(cè)壁上的電線接口(8)相對(duì)應(yīng)的工作臺(tái)(13)兩側(cè)上部通過(guò)立柱分別固定設(shè)有接線臺(tái)(9)，接線臺(tái)(9)上設(shè)有接線頭(18)和探針(6)，接線頭(18)和探針(6)通過(guò)電線組(7)連接電線接口(8)；接線臺(tái)(9)上部依次設(shè)有下平板(29)和上平板(28)，下平板(29)和上平板(28)與工作臺(tái)平行，且下平板(29)和上平板(28)上分別均布有通孔；所述盒蓋(20)中部設(shè)有觀察窗孔(25)，觀察窗孔(25)外側(cè)面設(shè)有鋼化玻璃板(24)，其內(nèi)側(cè)面設(shè)有電磁鐵定位卡環(huán)(27)；觀察窗孔(25)內(nèi)設(shè)有電磁鐵。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置， 其特征在于所述矩形散熱基座(14)的長(zhǎng)、寬、高分別為42毫米、42毫 米、12亳米，其材料為黃銅；其中部的散熱空腔(15)的長(zhǎng)、寬、高分別 為18毫米、18毫米、8毫米，散熱空腔(15)內(nèi)設(shè)有電磁鐵。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置， 其特征在于所述冷卻水管(10)為M形。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置， 其特征在于所述工作臺(tái)(13)為平板狀，厚度為2毫米，其材料為可塑 陶瓷，其中部上大下小的階梯形孔的大孔長(zhǎng)、寬、高分別為20毫米、20毫米、1. 5毫米，小孔長(zhǎng)、寬、高分別為16毫米、16毫米、0. 5毫米。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置， 其特征在于所述接線臺(tái)(9)為條狀，其材料為可塑陶瓷。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置， 其特征在于所述探針(6)的一端固定在接線臺(tái)(9)上，并連接著電線 組(7)，另一端為可自由移動(dòng)的針頭狀，探針(6)針頭的移動(dòng)角度范圍為 0-90度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置， 其特征在于所述下平板(29)和上平板(28)均為方形，下平板(29) 和上平板(28)之間的間距為2.5毫米，且下平板(29) —條對(duì)角線方向 上的外延部分固定連接著散熱基座(14) 一對(duì)角線方向上的兩個(gè)立柱，上平板(28) —條對(duì)角線方向上的外延部分固定連接著散熱基座(n)另一對(duì)角線方向上的兩個(gè)立柱；所述下平板(29)和上平板(28)對(duì)角線方向 的外延部分上設(shè)有絕緣套(30 )。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置， 其特征在于所述進(jìn)氣接口( 1 )的管壁上繞有3-5厘米長(zhǎng)的進(jìn)氣口線圈(31 )。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置， 其特征在于所述所述盒蓋(20)中部的觀察窗孔(25)直徑為28毫米， 觀察窗孔(25)內(nèi)設(shè)有電^茲鐵。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置， 其特征在于所述盒體(19)和盒蓋(20)之間設(shè)有密封圈(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微區(qū)可控納米功能材料合成加熱裝置，解決了現(xiàn)有納米功能材料合成設(shè)備存在的體積龐大、耗能、耗時(shí)、合成方法單一且可控性差的問(wèn)題。本發(fā)明包括矩形盒體和盒蓋，盒體相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)壁上分別設(shè)有進(jìn)氣接口和出氣接口，另兩側(cè)壁上分別設(shè)有電線接口；盒體內(nèi)由下至上依次設(shè)有冷卻水管、散熱基座、工作臺(tái)、接線臺(tái)、下平板和上平板，工作臺(tái)中部設(shè)有上大下小的階梯形孔，接線臺(tái)上設(shè)有接線頭和探針。本發(fā)明體積小，體積為240dm³，便于移動(dòng)；抽真空耗時(shí)縮短至5-15分鐘，升溫與冷卻時(shí)間高度可控，可在2-10分鐘內(nèi)完成整個(gè)升降溫過(guò)程；可以在已做好外電路的硅襯底上制備納米結(jié)構(gòu)；可在同一襯底上集成多種納米結(jié)構(gòu)；水、電、氣消耗減少至原先的5-10％。
文檔編號(hào)C30B25/00GK101481818SQ20081024610
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者于永強(qiáng), 吳春艷, 揭建勝, 莉 王, 胡治中 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)