Hệ thống bay hơi nhiệt
Hệ thống bay hơi nhiệt - ToronTES™ 1000
ToronTES™ 1000 là hệ thống bay hơi nhiệt hoàn toàn tự động với cấu hình đồng bay hơi 2×2 kênh cho phép lắng đọng màng mỏng nhiều lớp tuần tự và đồng thời. Bốn nguồn bay hơi nhiệt với nguồn điện 12V đến 200A cung cấp màn hình hiển thị công suất điện áp-dòng điện để kiểm soát quá trình bay hơi chính xác. Buồng hình lăng trụ hoặc hình trụ SS304 (kích thước hộp từ 30 đến 60 cm) đạt áp suất cơ bản 10⁻⁷ Torr và chân không làm việc 10⁻⁶ Torr trong 30 phút. Chu kỳ 1.5 giờ và điều khiển màn hình cảm ứng hỗ trợ nhiều lần lắng đọng mỗi ngày.
Bộ điều khiển độ dày hai kênh với 1 đến 4 QCM ở tốc độ 0.1 Å/s và đầu ra giá trị trung bình theo dõi tốc độ lắng đọng trên các nguồn đồng bay hơi. Đầu vào khí được điều khiển bằng lưu lượng kế khối lượng với van cách ly hỗ trợ nạp khí Ar và N₂ vào buồng, với bộ phận làm sạch plasma RF tùy chọn để chuẩn bị bề mặt chất nền tại chỗ. Van cách ly duy trì chân không trong buồng giữa các thí nghiệm, và điều khiển lắng đọng từng lớp hoàn toàn tự động kiểm soát từng trình tự phủ. Hệ thống làm mát bằng nước khép kín tự động và nung nóng bên trong ở 120 °C hỗ trợ hoạt động của hệ thống giữa các lần chạy.
Bộ gia nhiệt PID tùy chọn từ 50 đến 600 °C với tốc độ quay từ 2 đến 30 vòng/phút cho phép lắng đọng có gia nhiệt trên nhiều cấu hình chất nền khác nhau. Sự kết hợp giữa bơm turbomolecular và bơm cơ học, cùng với các tùy chọn bơm lạnh và bơm khô, cung cấp tốc độ bơm cao cần thiết cho chu kỳ hút chân không 30 phút. Kích thước 75×120 cm với bánh xe có khóa giúp dễ dàng đi qua các cửa tiêu chuẩn. Các cổng kết nối tiêu chuẩn 1", QF, CF và ISO cùng với cửa sổ quan sát phía trước có màn chắn xoay hỗ trợ tích hợp buồng linh hoạt.
Hệ thống bay hơi nhiệt - Ứng dụng ToronTES™ 1000
Máy ToronTES™ 1000 phục vụ các phòng thí nghiệm nghiên cứu và sản xuất màng mỏng, yêu cầu lắng đọng màng kim loại và vô cơ nhiều lớp và đồng bay hơi với điều khiển tự động và tốc độ lắng đọng ổn định. Cấu hình đồng bay hơi 2×2 và điều khiển độ dày dựa trên QCM giúp máy phù hợp với các chương trình nghiên cứu liên quan đến các lớp đa lớp không đồng nhất, màng hợp kim và các lớp có thành phần phân cấp.
- Màng mỏng kim loại và lắng đọng tiếp xúc: Phương pháp bay hơi nhiệt các lớp màng kim loại Au, Al, Cr, Ag và các kim loại khác để tạo các tiếp điểm bán dẫn, các đường kết nối và lớp mạ điện cực trong các chương trình nghiên cứu thiết bị.
- Lắng đọng màng mỏng nhiều lớpPhương pháp bay hơi tuần tự các lớp vật liệu khác nhau trong một chu kỳ hút chân không duy nhất để tạo lớp phủ quang học, lớp đa từ tính và các cấu trúc thiết bị chức năng.
- Nghiên cứu màng hợp kim đồng bay hơi: Đồng bay hơi từ hai nguồn đồng thời cho màng hợp kim và hợp chất với thành phần được kiểm soát bằng cài đặt công suất tương đối của mỗi kênh nguồn
- Nghiên cứu OLED và thiết bị hữu cơ: Quá trình bay hơi nhiệt các lớp tiếp xúc kim loại và lớp dẫn điện trên cấu trúc thiết bị hữu cơ đòi hỏi lắng đọng màng kim loại trong môi trường chân không cao sạch sẽ.
- Quá trình lắng đọng gương quang học và lớp phủ phản xạPhương pháp bay hơi tốc độ cao để chế tạo gương phản xạ kim loại cho các linh kiện quang học, thiết bị quang tử và gương kính viễn vọng.
- Nghiên cứu về pin mặt trời và thiết bị năng lượng: Phương pháp bay hơi nhiệt các lớp tiếp xúc kim loại phía sau, lớp hấp thụ và các thành phần cấu tạo màng mỏng cho các chương trình nghiên cứu thiết bị quang điện và năng lượng.
- Học thuật và University Nghiên cứu màng mỏngNền tảng lắng đọng đa lớp tự động dành cho giảng dạy và nghiên cứu vật liệu trên các hệ màng mỏng kim loại và vô cơ.
Hệ thống bay hơi nhiệt - Các tính năng chính của ToronTES™ 1000
ToronTES™ 1000 tích hợp cấu hình nguồn nhiệt đồng bay hơi 2×2, giám sát độ dày QCM hai kênh, điều khiển khí MFM và tự động hóa hoàn toàn tương thích với LabVIEW trong một nền tảng lắng đọng màng mỏng chân không cao nhỏ gọn.
- Nguồn nhiệt đồng bay hơi 2×2 kênh, 12V đến 200A với màn hình hiển thị công suất.Cấu hình đồng bay hơi bốn nguồn với màn hình hiển thị công suất điện áp-dòng điện để điều khiển quá trình lắng đọng hai vật liệu tuần tự và đồng thời trong một chu kỳ hút chân không duy nhất.
- Giám sát độ dày hai kênh với độ phân giải 0.1 Å/giây bằng 1 đến 4 QCM: Giám sát độ dày và tốc độ bằng nhiều cảm biến với đầu ra giá trị trung bình để cải thiện độ chính xác đo lường trên các kênh nguồn đồng lắng đọng
- Quá trình lắng đọng từng lớp hoàn toàn tự động: Tự động điều khiển từng lớp phủ mà không cần sự can thiệp của người vận hành giữa các bước lắng đọng
- Điều khiển bằng màn hình cảm ứng và bảng điều khiển LCDTất cả các thao tác hệ thống được quản lý tự động thông qua giao diện màn hình cảm ứng với màn hình LCD hiển thị trạng thái thời gian thực.
- Áp suất cơ bản 10⁻⁷ Torr, tăng lên 10⁻⁶ Torr trong 30 phút.: Hệ thống bơm turbomolecular và cơ khí với các tùy chọn bơm lạnh và bơm khô; khả năng hút chân không nhanh hỗ trợ chu kỳ thí nghiệm 1.5 giờ
- Điều khiển áp suất chân không phạm vi rộng (1000 đến 10⁻⁹ Torr): Hệ thống đo và điều khiển chân không tích hợp trên toàn dải từ chân không khí quyển đến chân không sâu.
- Buồng SS304 (30 đến 60 cm, hình lăng trụ hoặc hình trụ): Bề mặt được đánh bóng điện hóa sạch sẽ, với nhiều tùy chọn kích thước hộp khác nhau cho các cấu hình chất nền và nguồn khác nhau.
- Các cổng xuyên tiêu chuẩn 1 inch, QF, CF và ISO: Lựa chọn đường dẫn xuyên suốt có thể cấu hình để tích hợp linh hoạt khí đo, khí nguồn và khí xử lý.
- Hệ thống điều khiển khí MFM với đầu vào khí Ar hoặc N₂ được nạp lại vào buồng.: Hệ thống cung cấp khí được điều khiển bằng lưu lượng kế khối lượng với van cách ly để quản lý bầu không khí trong buồng chọn lọc và nạp khí sau khi lắng đọng
- Van giữ chân không có van cách lyBuồng thí nghiệm được giữ ở trạng thái chân không giữa các lần thí nghiệm, giúp giảm thời gian hút chân không và bảo vệ bề mặt màng phim khỏi tác động của không khí.
- Tùy chọn gia nhiệt mẫu PID từ 50 đến 600 °CQuản lý nhiệt độ chất nền để đảm bảo độ kết tinh và quá trình lắng đọng màng trên chất nền được gia nhiệt.
- Tốc độ quay mẫu có thể điều chỉnh từ 2 đến 30 vòng/phút.Điều chỉnh tốc độ liên tục để đảm bảo độ dày màng phim đồng đều trên toàn bộ bề mặt chất nền.
- Tùy chọn làm sạch bề mặt mẫu bằng plasma RF.: Làm sạch bề mặt chất nền bằng plasma tần số vô tuyến tại chỗ trước khi lắng đọng mà không cần phá vỡ chân không
- Hệ thống làm mát bằng nước khép kín tự độngQuản lý nhiệt độ của các nguồn bay hơi và các thành phần buồng trong quá trình đồng bay hơi công suất cao.
- Đèn chiếu sáng bên trong và khả năng nướng ở nhiệt độ 120 °C.: Kiểm tra buồng bằng đèn chiếu sáng và sấy khô để điều chỉnh nhiệt độ và loại bỏ độ ẩm còn sót lại giữa các lần chạy.
- Cửa sổ quan sát phía trước có cửa chớp xoay được.: Quan sát trực tiếp quá trình giám sát với màn chắn xoay được giúp định thời gian lắng đọng chính xác và bảo vệ buồng chứa.
- Chu kỳ thí nghiệm 1.5 giờKhả năng hút chân không nhanh và thực hiện quy trình hiệu quả hỗ trợ nhiều lần lắng đọng mỗi ngày.
- Bệ đỡ di động 75×120 cm có bánh xe khóa đượcKích thước nhỏ gọn giúp dễ dàng đi qua các cửa tiêu chuẩn và bố trí phòng thí nghiệm linh hoạt.
- Bảo hành một năm cho thiết kế, vật liệu và chất lượng thi công.: Bảo hiểm hàng năm cho các linh kiện hệ thống và chất lượng sản xuất
Lý thuyết và Phương pháp
Phương pháp bay hơi nhiệt tạo ra các màng mỏng bằng cách nung nóng vật liệu nguồn trong môi trường chân không cao cho đến khi vật liệu bay hơi, giải phóng các nguyên tử ngưng tụ trên chất nền phía trên. Nguồn điện cao dòng sẽ dẫn dòng điện qua một thiết bị điện trở dạng thuyền, cuộn dây hoặc giỏ, nhanh chóng làm nóng vật liệu nguồn đến ngưỡng áp suất hơi của nó. Ở áp suất dưới 10⁻⁵ Torr, các nguyên tử di chuyển mà không bị tán xạ và ngưng tụ đồng đều thành một lớp màng mỏng. Nguồn điện 12V đến 200A với màn hình hiển thị điện áp-dòng điện cho phép người vận hành kiểm soát trực tiếp tốc độ bay hơi trong suốt quá trình tạo màng.
Cấu hình đồng bay hơi 2×2 cung cấp năng lượng cho hai kênh cùng lúc, mỗi kênh phục vụ hai nguồn, để lắng đọng hai vật liệu trong một chu kỳ hút chân không duy nhất. Đồng bay hơi tạo ra các màng hợp kim và hợp chất có thành phần được xác định bởi tốc độ bay hơi tương đối của mỗi kênh. Bộ điều khiển QCM hai kênh với 1 đến 4 cảm biến và đầu ra giá trị trung bình giám sát tốc độ của từng vật liệu trong thời gian thực. Hoạt động tuần tự của các kênh riêng biệt lắng đọng các lớp vật liệu khác nhau mà không cần thay đổi vị trí chất nền hoặc thông hơi buồng.
Sự kết hợp giữa bơm turbomolecular và bơm cơ học đạt được áp suất cơ bản 10⁻⁷ Torr trên hệ thống đo rộng từ 1000 đến 10⁻⁹ Torr, hỗ trợ cả quá trình bay hơi kim loại và lắng đọng nhiều lớp. Đầu vào khí Ar hoặc N₂ được điều khiển bằng MFM cho phép nạp lại buồng có chọn lọc và kiểm soát điều kiện khí quyển. Bộ gia nhiệt chất nền PID tùy chọn từ 50 đến 600 °C với tốc độ quay từ 2 đến 30 vòng/phút và tùy chọn làm sạch plasma RF mở rộng phạm vi chuẩn bị quy trình. Hệ thống làm mát bằng nước khép kín tự động và nung bên trong ở 120 °C duy trì điều kiện hệ thống giữa các lần lắng đọng.
Thông số kỹ thuật của Hệ thống bay hơi nhiệt - ToronTES™ 1000
| Tham số | Đặc điểm kỹ thuật |
|---|---|
| Nguồn nhiệt | Cấu hình đồng bay hơi 2×2 kênh (4 nguồn) |
| Nguồn cung cấp điện | Điện áp từ 12V đến 200A mỗi kênh; hiển thị công suất điện áp-dòng điện. |
| áp lực cơ sở | 10⁻⁷ Torr |
| Áp suất chân không khi vận hành (Thời gian hút chân không) | 10⁻⁶ Torr trong 30 phút |
| Phạm vi kiểm soát chân không | 1000 đến 10⁻⁹ Torr |
| Cấu hình máy bơm | Turbomolecular + Cơ học (tùy chọn bơm chân không lạnh và bơm khô) |
| Phòng Vật liệu | Thép không gỉ SS304 (dạng lăng trụ hoặc hình trụ); được đánh bóng điện hóa |
| Kích thước buồng | Kích thước hộp 30/40/50/60 cm |
| Cổng xuyên suốt | Tiêu chuẩn 1 inch, QF, CF, ISO |
| Làm nóng chất nền (Tùy chọn) | 50 đến 600 °C (điều khiển bằng PID) |
| Tốc độ quay mẫu | Từ 2 đến 30 vòng/phút (có thể điều chỉnh) |
| Làm sạch bằng plasma (Tùy chọn) | Plasma tần số vô tuyến (bề mặt chất nền) |
| Giám sát độ dày | Kênh đôi; 0.1 Å/s; 1 đến 4 QCM; giá trị trung bình |
| Đầu vào khí | Điều khiển bằng MFM; nạp khí Ar hoặc N₂; van cách ly |
| Hệ thống làm lạnh | Hệ thống làm mát bằng nước khép kín tự động |
| Nướng bên trong | Lên đến 120 ° C |
| Cửa sổ quan sát | Cửa sổ quan sát phía trước; cửa chớp xoay được |
| Hệ thống điều khiển | Hệ thống điều khiển hoàn toàn tự động bằng máy tính; màn hình cảm ứng; màn hình LCD hiển thị thời gian thực. |
| Thời gian chu kỳ thí nghiệm | 1.5 giờ |
| Dấu chân | 75 x 120 cm |
| Thông quan cửa | Có thể đi qua cửa tiêu chuẩn. |
| Di động | Bánh xe có khóa |
| Chính sách bảo hành | 1 năm (thiết kế, vật liệu và chất lượng thi công) |