[发明专利]等离子体辅助气相传输沉积装置及方法

权利要求书

1.一种等离子体辅助气相传输沉积装置，用于在衬底上沉积薄膜，其特征在于，包括真空腔室、位于所述真空腔室内用于加热以气化原料的原料加热腔、用于形成等离子体激发区的等离子体发生器和用于把所述原料加热腔内气相的原料粒子和携带气体的混合物导出到所述等离子体激发区以使携带气体形成等离子体的气体导出管，所述等离子体激发区的下方设有用于承载所述衬底的衬底承载结构。

2.如权利要求1所述的等离子体辅助气相传输沉积装置，其特征在于，所述气体导出管包括与所述原料加热腔的上部连通的入口段和位于所述等离子体激发区的上方的出口段，所述出口段沿竖直方向朝向所述等离子体激发区，所述入口段与出口段通过弯管连接。

3.如权利要求1或2所述的等离子体辅助气相传输沉积装置，其特征在于，所述气体导出管的出口为狭缝或喷嘴。

4.如权利要求1或2所述的等离子体辅助气相传输沉积装置，其特征在于，所述气体导出管的横截面为圆形或椭圆形，所述横截面从气体导出管的入口到出口逐渐变大。

5.如权利要求1或2所述的等离子体辅助气相传输沉积装置，其特征在于，所述气体导出管的材料为钼或石英。

6.如权利要求1所述的等离子体辅助气相传输沉积装置，其特征在于，所述等离子体发生器为二级放电型或磁场聚焦型。

7.如权利要求1所述的等离子体辅助气相传输沉积装置，其特征在于，所述真空腔室的真空度为1-200Pa。

8.如权利要求1所述的等离子体辅助气相传输沉积装置，其特征在于，所述气体导出管为多个，且每个所述气体导出管分别对应一个等离子体发生器。

9.如权利要求1所述的等离子体辅助气相传输沉积装置，其特征在于，所述携带气体为氩气、氦气或氮气。

10.如权利要求1所述的等离子体辅助气相传输沉积装置，其特征在于，所述衬底承载结构为支撑台或支撑挂钩。

11.一种通过权利要求1至10任一项所述的等离子体辅助气相传输沉积装置进行的等离子体辅助气相传输沉积方法，其特征在于，包括在真空环境中进行的如下步骤：

(1)在所述原料加热腔中加热原料粉末使其成为气相的原料粒子；

(2)通过携带气体带动所述气相的原料粒子从所述原料加热腔中经气体导出管运动至所述等离子体激发区；

(3)所述携带气体在所述等离子体激发区电离成等离子体，所述等离子体使所述气相的原料粒子带电；

(4)带电的所述气相的原料粒子在衬底上沉积并生成薄膜。