本發(fā)明涉及一種微量摻雜的多源蒸鍍裝置，同時也涉及相應(yīng)的多源蒸鍍方法，屬于蒸鍍摻雜。

背景技術(shù)：

1、蒸鍍是指在真空條件下，采用一定的加熱蒸發(fā)方式蒸發(fā)鍍膜材料使之氣化，進而使鍍膜材料的蒸汽在基板表面凝聚成鍍膜的工藝方法。

2、在蒸鍍過程中，如需摻雜其他元素，主要有兩種方法。第一種方法是將蒸鍍材料與摻雜材料預(yù)先混合，然后通過球磨等方式使其均勻分散。在蒸鍍時，將混合好的原料置于單一熱源下進行蒸鍍。這種方法操作簡單，蒸鍍設(shè)備結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，但摻雜比例難以精確控制，因為不同材料的熔點、沸點和蒸汽壓不同，導(dǎo)致氣化速率不一致，最終影響薄膜中的摻雜比例。第二種蒸鍍方法是將蒸鍍主體材料和摻雜材料分別放置在不同的蒸鍍坩堝中，并使用雙熱源或多熱源獨立控制蒸鍍過程。這種方法能夠較精確地調(diào)整摻雜量，并且摻雜均勻性較好，因此成為主流的蒸鍍方案。然而，當摻雜量非常小，如在ppm或ppb級別時，使用蒸鍍坩堝進行熱蒸發(fā)的摻雜量控制變得困難。這是因為摻雜原料加入坩堝的量很少，難以形成穩(wěn)定的表面，并且原料在蒸鍍過程中變化大，同時存在加熱不均勻和蒸鍍速率對溫度、壓強高度敏感的問題。

3、綜上所述，蒸鍍摻雜技術(shù)雖然在精確控制摻雜量和均勻性方面取得了進展，但仍面臨一些挑戰(zhàn)，尤其是在處理極小摻雜量時。這些挑戰(zhàn)包括原料的穩(wěn)定性、加熱均勻性以及對蒸鍍過程中環(huán)境條件的敏感性。解決這些問題需要進一步優(yōu)化蒸鍍工藝和設(shè)備設(shè)計。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題在于提供一種微量摻雜的多源蒸鍍裝置。

2、本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于提供一種微量摻雜的多源蒸鍍方法。

3、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

4、根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種微量摻雜的多源蒸鍍裝置，包括：

5、蒸鍍倉，具有可封閉的中空內(nèi)腔；

6、蒸鍍盤，設(shè)置于所述中空內(nèi)腔內(nèi)，用于放置基板；

7、蒸鍍?nèi)萜?，設(shè)置于所述中空內(nèi)腔內(nèi)并位于所述蒸鍍盤的下方，用于盛裝主體材料；

8、蒸發(fā)臺，設(shè)置于所述中空內(nèi)腔內(nèi)并位于所述蒸鍍盤的下方，并且所述蒸發(fā)臺位于所述蒸鍍?nèi)萜鞯囊粋?cè)，用于氣化粉末狀的摻雜材料；

9、粉末給料機構(gòu)，設(shè)置于所述中空內(nèi)腔內(nèi)并位于所述蒸發(fā)臺的上方，以按照預(yù)設(shè)速率向所述蒸發(fā)臺上供給粉末狀的摻雜材料。

10、其中較優(yōu)地，所述粉末給料機構(gòu)的預(yù)設(shè)速率可調(diào)，以在預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)摻雜的均勻程度。

11、其中較優(yōu)地，所述蒸鍍?nèi)萜鳛槎鄠€，各所述蒸鍍?nèi)萜鲀?nèi)均盛裝有不同種類的主體材料；

12、所述蒸發(fā)臺為多個，各所述蒸發(fā)臺分別對應(yīng)一個所述粉末給料機構(gòu)，各所述粉末給料機構(gòu)分別按照各自的預(yù)設(shè)速率向?qū)?yīng)的所述蒸發(fā)臺供給不同種類的摻雜材料。

13、其中較優(yōu)地，所述蒸鍍?nèi)萜鬟€包括：

14、鉗鍋，設(shè)置于所述中空內(nèi)腔內(nèi)并位于所述蒸鍍盤的下方；

15、加熱部，與所述坩堝相接觸，用于對所述坩堝進行加熱；

16、封蓋，可轉(zhuǎn)動或可翻轉(zhuǎn)地安裝于所述鉗鍋的頂部，用于打開或封閉所述鉗鍋的頂部開口。

17、其中較優(yōu)地，所述蒸鍍盤繞預(yù)設(shè)方向可勻速轉(zhuǎn)動地安裝于所述中空內(nèi)腔內(nèi)，以帶動所述基板繞所述預(yù)設(shè)方向勻速旋轉(zhuǎn)；其中，所述預(yù)設(shè)方向垂直于所述蒸鍍盤的表面。

18、其中較優(yōu)地，所述多源蒸鍍裝置還包括：

19、真空機，與所述蒸鍍倉連通，用于將所述中空內(nèi)腔抽至預(yù)定真空。

20、其中較優(yōu)地，所述蒸鍍盤上設(shè)有多個真空吸附孔，所述真空吸附孔與所述真空機連接，以通過真空吸附的方式將所述基板吸附在所述蒸鍍盤的表面。

21、根據(jù)本發(fā)明實施例的第二方面，提供一種微量摻雜的多源蒸鍍方法，包括如下步驟：

22、將基板設(shè)置于蒸鍍盤上；

23、稱重第一質(zhì)量的主體材料，并放入蒸鍍?nèi)萜鲀?nèi)；

24、稱重第二質(zhì)量的粉末狀摻雜材料，并放入粉末給料機構(gòu)內(nèi)；

25、將蒸鍍倉抽至預(yù)定真空，并對蒸鍍?nèi)萜骱驼舭l(fā)臺加熱；

26、開啟所述蒸鍍?nèi)萜?，以向所述基板上蒸鍍主體材料；并且，開啟粉末給料機構(gòu)，以按照預(yù)設(shè)速率向所述蒸發(fā)臺上供給粉末狀的摻雜材料；

27、當達到預(yù)設(shè)時長或預(yù)設(shè)膜厚時，關(guān)閉所述蒸鍍?nèi)萜骱退龇勰┙o料機構(gòu)；

28、停置預(yù)設(shè)時長，直至蒸鍍薄膜冷卻至常溫。

29、其中較優(yōu)地，當開啟粉末給料機構(gòu)后，控制所述粉末給料機構(gòu)供給粉末狀摻雜材料的預(yù)設(shè)速率，以在預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)摻雜的均勻程度。

30、根據(jù)本發(fā)明實施例的第三方面，提供一種微量摻雜的多源蒸鍍方法，包括如下步驟：

31、將基板設(shè)置于蒸鍍盤上；

32、稱重多種主體材料，并分別放入不同的蒸鍍?nèi)萜鲀?nèi)；

33、稱重多種粉末狀摻雜材料，并放入不同的粉末給料機構(gòu)內(nèi)；

34、將蒸鍍倉抽至預(yù)定真空，并對多個蒸鍍?nèi)萜骱投鄠€蒸發(fā)臺加熱；

35、分別開啟各所述蒸鍍?nèi)萜?，以分別向所述基板上蒸鍍不同的主體材料；并且，分別開啟各所述粉末給料機構(gòu)，以分別按照預(yù)設(shè)速率向?qū)?yīng)的所述蒸發(fā)臺上供給粉末狀的摻雜材料；

36、當達到預(yù)設(shè)時長或預(yù)設(shè)膜厚時，關(guān)閉所有蒸鍍?nèi)萜骱退蟹勰┙o料機構(gòu)；

37、停置預(yù)設(shè)時長，直至蒸鍍薄膜冷卻至常溫。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下的技術(shù)效果：

39、(1)將原有的多源摻雜蒸鍍坩堝中的一個或多個替換為高溫蒸發(fā)臺，并配合粉末給料機構(gòu)控制摻雜材料的供給量，實現(xiàn)了單次極少量的粉末瞬間氣化，從而通過控制給料速率而非溫度來調(diào)整摻雜材料的蒸鍍速度，這不僅實現(xiàn)了微量摻雜，還確保了薄膜摻雜的均勻性。

40、(2)結(jié)構(gòu)簡單，僅需對傳統(tǒng)蒸鍍裝置進行微小的改動即可，便于生產(chǎn)線的轉(zhuǎn)化。

41、(3)能夠通過多個蒸鍍?nèi)萜鲗Χ喾N主體材料進行蒸鍍，同時配合多個蒸發(fā)臺和粉末給料機構(gòu)對多種摻雜材料進行蒸鍍，提供了靈活調(diào)整不同薄膜蒸鍍方案的可能性。

42、(4)粉末給料機構(gòu)能夠精準控制摻雜材料的供給量，有效避免了材料的浪費，提高了蒸鍍過程的效率和經(jīng)濟性。

技術(shù)特征：

1.一種微量摻雜的多源蒸鍍裝置，其特征在于包括：

2.如權(quán)利要求1所述的多源蒸鍍裝置，其特征在于：

3.如權(quán)利要求1所述的多源蒸鍍裝置，其特征在于：

4.如權(quán)利要求1所述的多源蒸鍍裝置，其特征在于所述蒸鍍?nèi)萜靼ǎ?/p>

5.如權(quán)利要求1所述的多源蒸鍍裝置，其特征在于：

6.如權(quán)利要求1所述的多源蒸鍍裝置，其特征在于還包括：

7.如權(quán)利要求6所述的多源蒸鍍裝置，其特征在于：

8.一種微量摻雜的多源蒸鍍方法，其特征在于包括如下步驟：

9.如權(quán)利要求8所述的多源蒸鍍方法，其特征在于：

10.一種微量摻雜的多源蒸鍍方法，其特征在于包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種微量摻雜的多源蒸鍍裝置及方法。該多源蒸鍍裝置包括蒸鍍倉，具有可封閉的中空內(nèi)腔；蒸鍍盤，設(shè)置于中空內(nèi)腔內(nèi)，用于放置基板；蒸鍍?nèi)萜?，設(shè)置于中空內(nèi)腔內(nèi)并位于蒸鍍盤的下方，用于盛裝主體材料并將主體材料蒸鍍至基板上；蒸發(fā)臺，設(shè)置于中空內(nèi)腔內(nèi)并位于蒸鍍盤的下方，并且位于蒸鍍?nèi)萜鞯囊粋?cè)，用于氣化粉末狀的摻雜材料；粉末給料機構(gòu)，設(shè)置于中空內(nèi)腔內(nèi)并位于蒸發(fā)臺的上方，以按照預(yù)設(shè)速率向蒸發(fā)臺上供給粉末狀的摻雜材料。該多源蒸鍍裝置通過粉末給料機構(gòu)控制摻雜材料的供給量，單次極少量的粉末落到蒸發(fā)臺上，材料瞬間氣化，達到通過控制給料速率調(diào)整摻雜材料蒸鍍速度，最終達到微摻雜的同時保證薄膜摻雜均勻性。

技術(shù)研發(fā)人員：丁致遠,張超,高建,崔志立
受保護的技術(shù)使用者：北京納米維景科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6