[发明专利]用于原子层沉积（ALD）和化学气相沉积（CVD）工艺的颗粒反应器

权利要求书

1.一种粉末涂覆装置，其包含：

回转容器，其包含用于接收粉末材料的装载端口、用于接收一个或多个涂层前驱体的入口，以及具有内表面和多个轴向挡板的反应室，其中所述多个轴向挡板中的每个轴向挡板都从所述回转容器的所述反应室的所述内表面向内延伸并且配置为在旋转期间保持所述粉末材料在所述反应室内流动以促进所述粉末材料与所述一个或多个涂层前驱体之间的接触；

旋转真空密封件，其位于所述回转容器的所述装载端口；以及

电机，其能够在所述粉末材料与所述涂层前驱体在所述反应室中反应期间致动所述回转容器绕中心轴线旋转，

其中所述多个轴向挡板中的每个轴向挡板都包含第一向内延伸肋板和第二向内延伸肋板，并且所述第二向内延伸肋板的最内表面是锯齿状的。

2.如权利要求1所述的粉末涂覆装置，其中所述一个或多个涂层前驱体的至少一部分与所述粉末材料的表面反应以形成单一原子层的涂层。

3.如权利要求1所述的粉末涂覆装置，其进一步包含与所述反应室流体连通的等离子体源。

4.一种用于在回转容器中在粉末基质上的薄膜的原子层沉积（ALD）的方法，所述回转容器具有多个轴向挡板和限定反应室的内表面，每个轴向挡板从所述回转容器的所述内表面向内延伸，其中所述多个轴向挡板中的每个轴向挡板都包含第一向内延伸肋板和第二向内延伸肋板，并且所述第二向内延伸肋板的最内表面是锯齿状的，所述方法包含：

将粉末基质引入正在旋转的回转容器中；

在第一温度下历时第一持续时间将所述粉末基质暴露于化学计量过量的第一前驱体；

移除所述过量的第一前驱体和反应副产物；

在第二温度下历时第二持续时间将所述粉末基质暴露于化学计量过量的第二前驱体；以及

移除所述过量的第二前驱体和反应副产物。

5.如权利要求4所述的方法，其进一步包含对所述反应室加压，其中所述反应室的压力大于等于50毫托并且小于等于5托。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述旋转速度为大于等于30 rpm至小于等于60 rpm。

7.如权利要求4所述的方法，其中所述第一持续时间大于等于10 ms并且小于等于1000s。

8.如权利要求4所述的方法，其中所述第一温度为大于等于150℃至小于等于250℃。

9.如权利要求4所述的方法，其中所述第一前驱体包含钛（Ti）或铝（Al）并且选自由以下物质组成的组：三甲基铝（(CH₃)₃Al）、三乙基铝（(C₂H₅)₃Al）、二乙基氯化铝（(C₂H₅)₂AlCl）、三丁基铝（(C₄H₉)₃Al）、氯化铝（AlCl₃）、乙氧基铝（Al(OC₂H₅)₃）、异丙醇铝（Al(C₃H₇O)₃）、正丁醇钛（(n-C₄H₉O)₄Ti）、叔丁醇钛（(t-C₄H₉O)₃Ti）、氯化钛-氯化铝（TiCl₃·AlCl₃）、氯化钛(IV)（TiCl₄）和异丙醇钛(IV)（(C₃H₇O)₄Ti）；并且

所述第二前驱体包含氧源，所述氧源是氧（O₂）等离子体。