[发明专利]一种制备红外光学材料的化学气相沉积系统及方法

权利要求书

1.一种制备红外光学材料的化学气相沉积系统，其特征在于，包括依次连接的原料坩埚、进气用坩埚盖、沉积室和排气装置，所述沉积室内设置有至少两块沉积分隔板，沉积分隔板将沉积室内部分割为多个沉积室，多个沉积室首尾贯通连接，位于首端的沉积室对应的进气用坩埚盖上设置有多个第一进气嘴和多个第二进气嘴，第一进气嘴和第二进气嘴交错排列设置，所述第一进气嘴与原料坩埚贯通设置，所述进气用坩埚盖上还设置有与原料坩埚贯通的第一进气通道以及与第二进气嘴贯通的第二进气通道；所述排气装置与位于尾端的沉积室贯通连接；

所述沉积分隔板位于贯通位置处设置有隔离横板；

所述第一进气嘴和第二进气嘴结构一致，且内部下端设置为多孔结构、内部上端设置为套筒结构，多孔结构的多个通孔均与套筒结构的内表面相切，通孔的数量不少于3个，通孔的直径与套筒结构的内圆直径比例位于1：2-8之间。

2.如权利要求1所述的制备红外光学材料的化学气相沉积系统，其特征在于，所述沉积分隔板的数量为2。

3.如权利要求1所述的制备红外光学材料的化学气相沉积系统，其特征在于，位于首端的沉积室对应的进气用坩埚盖上设置有下沉槽，所述第一进气嘴设置在下沉槽的槽底上，所述下沉槽内还设置有安装座，所述第二进气嘴设置在安装座上，所述安装座上设置有气嘴避让孔，所述安装座内设置有进气腔，所述进气腔与第二进气嘴贯通连接，所述进气腔还与第二进气通道贯通连接。

4.如权利要求1所述的制备红外光学材料的化学气相沉积系统，其特征在于，所述第一进气通道和第二进气通道均与对应的进气管道连接，所述进气管道上设置有气体质量流量计。

5.如权利要求1所述的制备红外光学材料的化学气相沉积系统，其特征在于，所述沉积室和原料坩埚外周上均设置有加热装置，所述加热装置与控温装置连接，排气装置通过真空管道与真空装置连接。

6.如权利要求1所述的制备红外光学材料的化学气相沉积系统，其特征在于，所述原料坩埚、进气用坩埚盖、沉积室和排气装置均为石墨材料制备。

7.一种制备红外光学材料的化学气相沉积方法，其特征在于，采用如权利要求1-6任意一项所述的系统，包括以下步骤：

步骤1）利用真空装置对系统进行抽真空；

步骤2）利用加热装置将沉积室加热到500-800℃范围内，将原料坩埚加热到500-700℃范围内，保持恒温；

步骤3）从第一进气通道通入第一原料的载气进入原料坩埚，并从第一进气嘴通入沉积室，要求第一原料和载气的摩尔比位于1：1-3之间；

从第二进气通道通入第二原料气体和稀释气体的混合气体，并从第二进气嘴通入沉积室，要求第二原料气体和稀释气体的摩尔比位于1：1-3之间；

且控制第一原料和第二原料的摩尔比位于1：0.9-1.1之间；

步骤4）利用真空装置，控制沉积室的反应压力在100-1500Pa范围内；

步骤5）按以上沉积工艺参数沉积15-30天，将沉积室和原料坩埚按100-200℃/天降至室温，制备过程结束。

8.如权利要求7所述的制备红外光学材料的化学气相沉积方法，其特征在于，所述的第一原料为Zn，第一原料的载气为Ar气，第二原料为H₂S气体或H₂Se气体，稀释气体为Ar气。