[发明专利]一种X射线波带片制备系统

说明书

本发明涉及一种X射线波带片制备系统。所述系统包括：腔室；第一前驱体通入管路，第一前驱体通入管路与腔室的一端连通，用于将第一前驱体输送进腔室；第二前驱体通入管路，第二前驱体通入管路与腔室的一端连通，用于将第二前驱体输送进腔室；夹具，夹具设置在腔室内，用于固定柱状细丝形的衬底；马弗炉，马弗炉包裹着腔室，用于加热腔室；抽气管路，抽气管路的一端与腔室的另一端连通；真空泵，真空泵与抽气管路的另一端相连，真空泵通过抽气管路将腔室内抽为真空。本发明可以实现同时在多根柱状细丝形的衬底上实现两种波带片材料交替生长，提高波带片的加工效率。

技术领域

本发明涉及原子层沉积技术领域，尤其涉及一种X射线波带片制备系统。

背景技术

原子层沉积(ALD)是一种可以实现单原子层生长的薄膜制备技术，其自限制 性和互补性使得该技术对薄膜的成分和厚度具有出色的控制能力，所制备的薄膜 保形性好、纯度高且均匀，已经被广泛应用到各个领域。

目前，采用原子层沉积技术制备X射线波带片，是提高X射线波带片分辨 率和衍射效率的有效方法。X射线波带片是X射线波段的一种光学元件，具有对 X射线的色散、聚焦、成像等功能，传统制备方法主要有激光全息法、电子束光 刻法、溅射切片法等，但这些传统的制作手段只能够使波带片最外环的宽度在 20nm左右，同时，激光全息法、电子束光刻法在制作波带片时长径比是受限的， 而溅射切片法很难精确控制波带片每一环的宽度。因此，传统的方法很难实现高 分辨率和高衍射效率波带片的制作。

利用ALD技术制备波带片，可以精确的控制波带片每一环的宽度，且厚度 均匀性高，同时可以将最外环的宽度控制在10nm以下，实现亚10nm的高分辨 率。而采用FIB进行的切片和抛光可以得到任意的长径比，使波带片具有高的衍 射效率。

如图1所示，在传统ALD的设备腔室1中，一般在加热盘2之上会设 有匀热盘3。这种传统的ALD设备腔室往往只能对片状的衬底进行加热，当目 标衬底为细丝状时，这种ALD设备腔室并没有固定金属细丝的夹具，不能实现 细丝状衬底上材料的生长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种X射线波带片制备系统，可在细丝状衬底上进行 波带片材料的生长，使得加工效率大大提高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种X射线波带片制备系统，所述系 统包括：腔室；第一前驱体通入管路，所述第一前驱体通入管路与所述腔室的一 端连通，用于将第一前驱体输送进所述腔室；第二前驱体通入管路，所述第二前 驱体通入管路与所述腔室的一端连通，用于将第二前驱体输送进所述腔室；夹具， 所述夹具设置在所述腔室内，用于固定柱状细丝形的衬底；马弗炉，所述马弗炉 包裹着所述腔室，用于加热所述腔室；抽气管路，所述抽气管路的一端与所述腔 室的另一端连通；真空泵，所述真空泵与所述抽气管路的另一端相连，所述真空 泵通过所述抽气管路将所述腔室内抽为真空。

进一步地，所述夹具包括：空心圆柱架，所述空心圆柱架包括第一环形端、 第二环形端和连接杆，所述第一环形端和所述第二环形端相对平行设置，所述第 一环形端和所述第二环形端分别固定在所述连接杆的两端；所述空心圆柱架的轴 向与所述第一前驱体和所述第二前驱体气流的方向一致；若干挂钩，若干所述挂 钩对称设置在所述第一环形端和所述第二环形端上；所述柱状细丝形的衬底两端 分别固定在一对对称的所述挂钩上。

进一步地，所述夹具的材质为不锈钢、铝、铜、钨中的一种。

进一步地，所述腔室为柱状管式结构，所述第一前驱体和所述第二前驱体在 所述腔室内为单向直线流动，所述衬底的纵向沿着所述第一前驱体和所述第二前 驱体气流的方向。

进一步地，所述腔室为石英管，所述石英管的管壁厚2-5mm，管长0.8-2m, 内径1-5cm。

进一步地，所述第一环形端和所述第二环形端的外径尺寸比所述石英管内径 尺寸小5mm。