[发明专利]通过反应蒸发进行的原位薄膜的生长

权利要求书

1.一种用于在衬底上制备薄膜的装置，其包括：

真空室；

在真空室内的设置用以支撑一个或多个衬底的可旋转滚筒，设置该滚筒以便在将所述一个或多个衬底固定在该滚筒上时提供所述一个或多个衬底的暴露的下侧；

设置在真空室内的壳体，该壳体具有设置于其中的加热元件，该壳体包括上部分和下部分，设置所述上部分用以封闭滚筒的上表面，设置所述下部分用以局部封闭滚筒的下侧表面，所述局部封闭的部分形成反应区；

被加热的蒸发单元，该蒸发单元在操作上与壳体的下部分耦合并且设置用以向反应区提供含可忽略不计量氧的加压金属反应物；和

淀积区，该淀积区设置在真空室中并且与反应区隔离，设置该淀积区以便在所述一个或多个衬底不包含在反应区中时将淀积物质淀积到所述一个或多个衬底的暴露下侧。

2.权利要求1的装置，其中所述金属反应物包含镁。

3.权利要求2的装置，其中所述淀积物质包含硼。

4.权利要求1的装置，其中所述淀积区包含电子束坩埚。

5.权利要求1的装置，其中所述被加热的蒸发单元包含被加热的供给管，该供给管连接到壳体的下部分。

6.权利要求1的装置，其中所述反应区的压力大于真空室中的压力，但显著小于大气压力。

7.权利要求6的装置，其中所述压力高于10毫乇。

8.权利要求1的装置，其中设置所述蒸发单元以便在一定温度范围内被加热，从而调节反应区内的压力。

9.权利要求1的装置，其中设置所述壳体的下部分以便封闭所述滚筒的大部分下侧表面。

10.权利要求1的装置，其中所述衬底选自LSAT、LaAIO₃、MgO、SrTiO₃、r面蓝宝石、氧化钇稳定的氧化锆、碳化硅、多晶氧化铝、硅和不锈钢。

11.权利要求1的装置，其中金属反应物与衬底的反应是自限制性反应。

12.权利要求1的装置，其中所述薄膜包含电介质材料。

13.权利要求1的装置，其中所述薄膜包含铁电材料。

14.权利要求1的装置，其中所述薄膜包含半导体材料。

15.权利要求1的装置，其中所述薄膜包含压电材料。

16.权利要求1的装置，其中所述薄膜包含超导材料。

17.使用多种自限制性反应物在多个衬底上形成薄膜的方法，该方法包括：

将所述多个衬底加载到可旋转滚筒上，该可旋转滚筒被加热器局部封闭，设置所述加热器以便具有封闭一部分滚筒的加压反应区和设置用以提供到达所述多个衬底的直接通道的减压开放区段；

旋转所述滚筒；

向减压开放区段中的衬底的表面上淀积第一自限制性反应物；和

加热第二自限制性反应物，以便在加压反应区内部产生加压的气态相，所述反应区含有可忽略不计量的氧，所述第二自限制性反应物与所述第一自限制性反应物发生反应从而在衬底上形成薄膜.

18.权利要求17的方法，其中所述第一自限制性反应物包含硼并且所述第二自限制性反应物包含镁。

19.权利要求17的方法，其中所述薄膜包含电介质材料。

20.权利要求17的方法，其中所述薄膜包含铁电材料。

21.权利要求17的方法，其中所述薄膜包含半导体材料。

22.权利要求17的方法，其中所述薄膜包含压电材料。

23.权利要求17的方法，其中所述薄膜包含超导材料。