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納米團(tuán)簇束流沉積系統(tǒng)

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作為納米結(jié)構(gòu)的基本組成單元,團(tuán)簇或納米顆粒在納米科學(xué)中具有關(guān)鍵的地位。我們?cè)O(shè)計(jì)研制了兩套氣體聚集型團(tuán)簇源:基于熱蒸發(fā)的氣體聚集團(tuán)簇束流源和磁控等離子體聚集型團(tuán)簇源。以團(tuán)簇源為中心構(gòu)成了團(tuán)簇束流實(shí)驗(yàn)和沉積系統(tǒng)。

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更新時(shí)間:2024-06-17
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 納米團(tuán)簇束流沉積系統(tǒng)

作為納米結(jié)構(gòu)的基本組成單元,團(tuán)簇或納米顆粒在納米科學(xué)中具有關(guān)鍵的地位。我們設(shè)計(jì)研制了兩套氣體聚集型團(tuán)簇源:基于熱蒸發(fā)的氣體聚集團(tuán)簇束流源和磁控等離子體聚集型團(tuán)簇源。以團(tuán)簇源為中心構(gòu)成了團(tuán)簇束流實(shí)驗(yàn)和沉積系統(tǒng)。

在此基礎(chǔ)上我們開發(fā)了一系列金屬、合金、氧化物、氮化物納米粒子束流的制備流程。涉及的材料括:Ag、Al、PbSn、Pd、Cr、VTb、Fe、Cu等純金屬團(tuán)簇及其合金團(tuán)簇,C、SiGe、InSb、Te等非金屬團(tuán)簇,SnO、CrO2、VO2、SiOx等氧化物團(tuán)簇,及BNCN等氮化物團(tuán)簇。建立了反應(yīng)等離子體氣相聚集制備亞穩(wěn)相金屬氧化物納米團(tuán)簇的新工藝流程,發(fā)展了基于中頻脈沖磁控濺射的反應(yīng)等離子體氣相聚集模式的團(tuán)簇源,能有效地通過(guò)金屬前驅(qū)物獲得金屬氧化物團(tuán)簇。由這種團(tuán)簇生長(zhǎng)模式可獲得一些在常規(guī)的氣相沉積薄膜制備過(guò)程中難以形成的金屬氧化物材料,例如:鐵磁性球形CrO2納米顆粒膜的常溫低壓合成。基于雙靶磁控等離子體氣體聚集團(tuán)簇源,開發(fā)了雙金屬團(tuán)簇交替沉積及復(fù)合的新工藝流程,通過(guò)控制沉積過(guò)程參數(shù),實(shí)現(xiàn)合金納米顆?;螂p金屬包裹納米顆粒的氣相制備。這為實(shí)現(xiàn)以廉價(jià)金屬合金取代貴金屬材料,獲得近距鄰接團(tuán)簇陣列納米光電和氣體傳感器件的低成本制備提供了基礎(chǔ)。

 

 

我們有兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo):

在更低的功率下獲得更寬的可調(diào)沉積速率:<0.001nm/s~10nm/s at a source-sample distance of 200mm(for Cu) (500W power supply)

更高的束流準(zhǔn)直度高定向團(tuán)簇束流Beam diameter 6mm at a source-sample distance 200mm(for Cu@ F3mm nozzle,zui小發(fā)散角2.7°)

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