[发明专利]一种用于大批量微纳米颗粒包裹的原子层沉积装置

摘要

本发明属于原子层沉积制备仪器相关领域，并公开了一种用于大批量微纳米颗粒包裹的原子层沉积装置，该装置包括颗粒容器和反应腔体，其中反应腔体的下端设置有进源口，进源口中密封设置有用于输入前驱体和载气的进气管；反应腔体的上端开设有腔门，颗粒容器可以自由放置于反应腔体中，或从中取出；颗粒容器下端设有进气孔，进气管通过进气孔进入颗粒容器的内腔。通过本发明，能够有效将气流内循环与外循环的方法相结合，显著增大颗粒间的碰撞及与气体分子的接触概率，提升反应速率和前驱体利用率，实现大批量微纳米颗粒的高质高效包覆。

主权项

1.一种用于大批量微纳米颗粒包裹的原子层沉积装置，其特征在于，该装置包括呈圆筒立式结构的反应腔体(1)、以及同轴套设在该反应腔体(1)内部的颗粒容器(2)，其中：所述反应腔体(1)包括设置在其下端的进源口(3)、设置在其上端的腔门(5)和法兰接口(18)，设置在其侧部的引入电极(12)以及设置在其内腔的加热带(14)，其中该进源口(3)中密封安装有用于输入前驱体或载气的进气管(4)，该法兰接口与真空泵相连用于为所述反应腔体的内腔创造所需的真空环境；该腔门(5)与所述反应腔体的上端之间实现互接，并配备有预紧单元(13)用于在关闭所述腔门的时候执行预紧；该引入电极(12)用于接通外部电源为所述加热带(14)供电，由此使得该加热带对所述反应腔体的内腔执行加热；此外，所述反应腔体还配备有用于监测内腔真空环境的实时气压值的真空计(9)、以及用于监测内腔实时温度值的第一热电偶(10)和用于监测所述加热带实时温度值的第二热电偶(11)；所述颗粒容器(2)是一个由容器上盖(20)、容器筒(21)、容器下盖(24)和支撑筒(25)自上而下依次连接而成的密封圆筒体，其中该容器上盖(20)上设置有把手(19)，用于将整个颗粒容器放入所述反应腔体中或者从其取出；在该容器上盖(20)与该容器筒(21)之间、以及该容器筒(21)与该容器下盖(24)之间分别对应设置有第一滤网(22)和第二滤网(23)，并且这两个滤网均用于允许前驱体或载气通过同时阻隔微纳米颗粒通过；该容器下盖(24)与该支撑筒(25)之间采用楔形结构上下连接，并且留出一定的过渡空间；此外，所述支撑筒(25)的内部沿着竖直方向设置有腔体内管道(27)，其用于与所述反应腔体(1)的所述进气管(4)可控地相连通，由此向所述容器筒(21)内部输入预定的前驱体或载气；所述容器筒(21)的内部同样沿着竖直方向设置有提升管(28)，该提升管的底端与所述腔体内管道(27)的顶端保持对置，并用于在输入前驱体的过程中使其产生上下对流且带动微纳米颗粒翻滚，进而增大颗粒间的碰撞及与气体分子的接触概率。