[发明专利]一种可调控组织的薄膜高通量制备的装置及其方法

权利要求书

1.一种可调控组织的薄膜高通量制备的装置，其特征在于，该装置包括基体，磁控溅射镀膜机和用于提供能量实现薄膜局部热处理的半导体激光器，

其中，所述磁控溅射镀膜机采用双靶共溅射，所述基体位于所述磁控溅射镀膜机的双靶之间，且所述基体到所述磁控溅射镀膜机的双靶之间的距离相等。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括用于观察结构以及显微组织，通过高通量表征技术完成快速测量的XRD分析仪和扫描电子显微镜。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基体为单晶Si。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述半导体激光器波长为248nm，扫描速度0.05mm/s，激光能量为200-500W。

5.一种采用如权利要求1-4任意一项所述的装置制备调控组织的薄膜高通量制备的方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤1：首先将单晶Si基体清洗干净后放入磁控镀膜机，采用双靶同时溅射的方法，使得薄膜样品在横向上成分梯度分布，在纵向上无成分梯度；

步骤2：将具有成分梯度的薄膜放入真空装置中采用激光加热，激光通过线扫的方式在纵向上匀速运动，运动过程中激光能量不断增加，在纵向上扫描完成后使激光横向移动到下一起点，然后继续在纵向上扫描，最终使得薄膜样品横向上激光能量保持一致，纵向上能量逐渐增大，即得到调控组织的薄膜。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

步骤3：将步骤2得到的薄膜样品通过XRD和扫描电子显微镜观察结构以及显微组织，通过高通量表征技术完成使用性能的快速测量，从而快速得到薄膜成分-组织-性能的关系。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤1的具体工艺为：

步骤1.1：将Si基体依次用丙酮、无水酒精、去离子水在超声波中清洗10分钟去除表面油污和杂质，吹风机吹干试样表面，放入干燥皿中待用；

步骤1.2镀膜：将清洗干燥后的基体放入超高真空镀膜机中，靶材选择A靶和B靶，采用磁控共溅射的方法，溅射角度为30-60度，溅射功率均为200W，镀膜时间设置为5小时。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2中高通量薄膜制备后采用激光加热，激光自上向下扫描，扫描速度为0.05mm/s,能量的增加速率为6w/mm。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述单晶Si基体的尺寸为50mmmmX2mm。