本技術涉及共沉積工藝，特別涉及一種新型的分子束外延用蒸發(fā)源裝置。

背景技術：

1、分子束外延，即mbe，是生長高質量單晶薄膜和納米結構的重要手段，蒸發(fā)源是分子束外延系統(tǒng)的重要組成部分，共沉積蒸發(fā)源是一種特殊類型的蒸發(fā)源，用于分子束外延（mbe）中，它允許將兩種或多種材料同時蒸發(fā)并沉積在基底上，以形成復合薄膜結構。這種技術有助于制備復雜的多層結構或合金材料，以及實現(xiàn)特定的結構和性能需求。

2、相較于傳統(tǒng)的mbe蒸發(fā)源通常只能控制一種材料的蒸發(fā)，這限制了復雜結構薄膜的制備。而共沉積蒸發(fā)源技術的出現(xiàn)克服了這一限制，它允許在同一薄膜上同時沉積多種材料，從而實現(xiàn)復合、合金或多層結構的制備。共沉積蒸發(fā)源的發(fā)展背景源于對復雜薄膜結構需求的增加，這些結構對材料的組成、結構和性能有著嚴格要求。通過使用共沉積蒸發(fā)源，研究人員能夠更加靈活地設計和制備具有特定功能和性能的薄膜材料，如磁性、光電性能等。

3、傳統(tǒng)的蒸發(fā)源，不同cell之間相互影響較大，不利于溫度的精準調控，且結構復雜，成本高昂。因此，急需一種結構簡單，造價較低，放氣小，溫度調控精準，適合在超高真空共沉積的分子蒸發(fā)源，以便于提高了蒸發(fā)源的穩(wěn)定性和易用性。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種新型的分子束外延用蒸發(fā)源裝置，旨在解決現(xiàn)有技術中蒸發(fā)源結構復雜、能耗高、極限溫度低、放氣嚴重以及不同cell相互容易影響等問題。

2、一種新型的分子束外延用蒸發(fā)源裝置，分子束外延用蒸發(fā)源裝置包括：氧化鋁基底、玻璃坩堝、燈絲、電極、水箱、支撐桿和法蘭；其中，所述玻璃坩堝內盛有待蒸發(fā)原料；所述氧化鋁基底支撐所述淺坩堝；所述燈絲為高溫金屬材料，所述燈絲與所述電極接通；所述電極連接高壓電源；所述支撐桿連接所述支撐筒與所述法蘭。

3、優(yōu)選地，所述的一種新型的分子束外延用蒸發(fā)源裝置，所述玻璃坩堝的深度不大于27mm。

4、優(yōu)選地，所述的一種新型的分子束外延用蒸發(fā)源裝置，還包括設置于所述燈絲與所述玻璃坩堝之間的所述氧化鋁基底螺紋網(wǎng)狀加熱方式。

5、優(yōu)選地，所述的一種新型的分子束外延用蒸發(fā)源裝置，所述氧化鋁基底螺紋網(wǎng)狀加熱方式的燈絲連接至所述電極。

6、優(yōu)選地，所述的一種新型的分子束外延用蒸發(fā)源裝置，所述燈絲的材料為鎢，所述電極的材料為黃銅、錫青銅和缽青銅。

7、優(yōu)選地，所述的一種新型的分子束外延用蒸發(fā)源裝置，還包括設置于所述燈絲與所述電極（之間的屏蔽短路連接件，設置于所述燈絲與所述氧化鋁基底之間以及所述水箱內層中間。

8、優(yōu)選地，所述的一種新型的分子束外延用蒸發(fā)源裝置，所述屏蔽短路連接件的材料為絕緣體材料，包括但不限于陶瓷、玻璃。

9、優(yōu)選地，所述的一種新型的分子束外延用蒸發(fā)源裝置，還包括設置于所述氧化鋁基底與水箱之間接觸部分的高效率導熱接觸面，所述高效率導熱接觸面的材料為導熱材料，包括但不限于石墨烯、導熱硅膠片。

10、優(yōu)選地，所述的一種新型的分子束外延用蒸發(fā)源裝置，所述水箱和支撐筒可配備冷卻水裝置，所述冷卻水裝置設置為所述水箱和支撐筒的水冷夾層裝置。

11、優(yōu)選地，所述的一種新型的分子束外延用蒸發(fā)源裝置，還包括測溫裝置，所述測溫裝置為熱電偶。

12、實施本發(fā)明的技術方案可解決現(xiàn)有技術中蒸發(fā)源結構復雜，能耗高，放氣嚴重以及不同cell相互容易影響的技術問題；實施本發(fā)明的技術方案，使用玻璃坩堝加熱待蒸發(fā)原料，待蒸發(fā)原料受熱均勻，可提供穩(wěn)定的金屬蒸汽；氧化鋁陶瓷是絕熱耐高溫物質，一方面可以承受高溫區(qū)的較高溫度，另一方面又將熱量與水冷分開，保證中間高溫區(qū)的溫度不易損失，其上面為具有螺紋的固定結構，保證鎢絲纏繞成穩(wěn)定形狀，這一設計加強了加熱的穩(wěn)定性和重復性；蒸發(fā)源結構簡單，降低能耗，利于實現(xiàn)工業(yè)化生產；蒸發(fā)源設備小，放氣少；并設置熱電偶測溫裝置，實現(xiàn)精準調控玻璃坩堝溫度；蒸發(fā)源結構簡單，控制方便，可實現(xiàn)降低裝置整體成本的技術效果，大大提高了蒸發(fā)源的穩(wěn)定性和易用性。

技術特征：

1.一種分子束外延用蒸發(fā)源裝置，其特征在于：分子束外延用蒸發(fā)源裝置包括：氧化鋁基底、玻璃坩堝、燈絲、電極、水箱、支撐桿和法蘭；其中，

2.根據(jù)權利要求1所述的一種分子束外延用蒸發(fā)源裝置，其特征在于，所述玻璃坩堝的深度不大于27mm。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種分子束外延用蒸發(fā)源裝置，其特征在于，還包括設置于所述燈絲與所述玻璃坩堝之間的所述氧化鋁基底的螺紋網(wǎng)狀加熱方式。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種分子束外延用蒸發(fā)源裝置，其特征在于，所述氧化鋁基底螺紋網(wǎng)狀加熱方式上的燈絲連接至所述電極。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種分子束外延用蒸發(fā)源裝置，其特征在于，還包括設置于所述燈絲與所述電極之間的屏蔽短路連接件，設置于所述燈絲與所述氧化鋁基底之間以及所述水箱內層中間。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種分子束外延用蒸發(fā)源裝置，其特征在于，所述屏蔽短路連接件的材料是陶瓷或玻璃絕緣體材料。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種分子束外延用蒸發(fā)源裝置，其特征在于，還包括設置于所述氧化鋁基底與水箱之間接觸部分的高效率導熱接觸面，所述高效率導熱接觸面的材料為石墨烯或硅膠片導熱材料。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種分子束外延用蒸發(fā)源裝置，其特征在于，所述水箱和支撐桿可配備冷卻水裝置，所述冷卻水裝置設置為所述水箱和支撐桿的水冷夾層裝置。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種分子束外延用蒸發(fā)源裝置，其特征在于，還包括測溫裝置，所述測溫裝置為熱電偶。

技術總結
本技術公開了一種分子束外延用蒸發(fā)源裝置，旨在解決現(xiàn)有技術中蒸發(fā)源結構復雜、能耗高、放氣嚴重以及不同Cell之間相互容易影響等問題。該蒸發(fā)源包括以下組件：氧化鋁基底、玻璃坩堝、燈絲、電極(航空插頭)、熱電偶、水箱、支撐桿和法蘭等。其中，玻璃坩堝內盛有待蒸發(fā)原料；氧化鋁基底支撐淺坩堝；燈絲作為高溫金屬材料，與電極連接，電極連接高壓電源；支撐桿連接水箱與法蘭。通過采用本發(fā)明的技術方案，可實現(xiàn)待蒸發(fā)原料均勻受熱，從而提供穩(wěn)定的材料蒸發(fā)，同時不同Cell之間相互影響較小，可同時蒸發(fā)，實現(xiàn)共沉積；燈絲具備加熱功能，使蒸發(fā)源結構簡單，降低能耗，便于實現(xiàn)工業(yè)化生產；蒸發(fā)源設備體積小，放氣量少；此外，設置了熱電偶測溫裝置，可實現(xiàn)對玻璃坩堝溫度的建議和精確調控。

技術研發(fā)人員：李年強,盧建臣,蔡金明
受保護的技術使用者：昆明理工大學
技術研發(fā)日：20240418
技術公布日：2025/1/9