热蒸发系统 - ToronTES™ 1000
ToronTES™ 1000 是一款全自动热蒸发系统,采用 2×2 通道共蒸发配置,可实现顺序和同步多层薄膜沉积。四个热蒸发源配备 12V 至 200A 电源,并提供电压-电流功率显示,实现精确的蒸发控制。SS304 材质的棱柱形或圆柱形腔室(箱体尺寸 30 至 60 cm)可在 30 分钟内达到 10⁻⁷ Torr 的基准压力和 10⁻⁶ Torr 的工作真空度。1.5 小时的循环周期和触摸屏控制支持每日多次沉积运行。
双通道厚度控制器配备 1 至 4 个石英晶体微天平 (QCM),扫描速率为 0.1 Å/s,并输出平均值,用于跟踪共蒸发源的沉积速率。质量流量计控制的气体输入端带有隔离阀,支持氩气和氮气填充腔室,并可选配射频等离子清洗装置,用于原位基底表面处理。隔离阀在实验间隙维持腔室真空,全自动逐层沉积控制每个涂层序列。自动闭环水冷系统和 120 °C 内部烘烤系统支持实验间隙的运行。
可选的 50 至 600 °C PID 基片加热器,转速为 2 至 30 rpm,可满足在各种基片配置上进行加热沉积的需求。涡轮分子泵和机械泵的组合,以及低温泵和干式泵选项,可提供 30 分钟抽真空循环所需的高抽速。75×120 厘米的占地面积,配备可锁定的轮子,可通过标准门。标准的 1 英寸 QF、CF 和 ISO 馈通端口以及带旋转快门的正面观察窗,支持灵活的腔室集成。
热蒸发系统 - ToronTES™ 1000 应用
ToronTES™ 1000 适用于需要进行多层和共蒸发金属及无机薄膜沉积的研究和生产实验室,可实现自动化控制和稳定的沉积速率。其 2×2 共蒸发配置和基于石英晶体微天平 (QCM) 的厚度控制使其非常适合涉及异质多层堆叠、合金薄膜和成分梯度层的研究项目。
- 金属薄膜和接触沉积:在器件研究项目中,利用热蒸发法制备用于半导体接触、互连和电极金属化的金、铝、铬、银和其他金属薄膜
- 多层薄膜沉积:在单个抽真空循环中依次蒸发不同材料层,用于光学涂层、磁性多层膜和功能器件堆叠
- 共蒸发合金薄膜研究:采用双源共蒸发技术同时制备合金和化合物薄膜,并通过调节各源通道的相对功率设置来控制薄膜成分。
- OLED和有机器件研究在有机器件结构上热蒸发金属接触层和电荷传输层,需要洁净的高真空金属薄膜沉积。
- 光学镜和反射涂层沉积用于光学元件、光子器件和望远镜镜面制造的金属反射器的高速蒸发
- 太阳能电池和能源器件研究:用于光伏和能源器件研究项目的金属背接触、吸收层和薄膜器件堆叠组件的热蒸发
- 学术和 University 薄膜研究用于金属和无机薄膜系统教学和材料研究的自动化多层沉积平台

热蒸发系统 - ToronTES™ 1000 主要特点
ToronTES™ 1000 将 2×2 共蒸发热源配置、双通道 QCM 厚度监测、MFM 气体控制和完全兼容 LabVIEW 的自动化集成在一个紧凑的高真空薄膜沉积平台上。
- 2×2通道,12V至200A共蒸发热源,带功率显示采用四源共蒸发配置,并配备电压-电流功率显示器,可在单个抽真空循环中实现可控的顺序和同步双材料沉积。
- 使用 1 至 4 个 QCM 进行 0.1 Å/s 双通道厚度监测:采用多传感器进行厚度和速率监测,并输出平均值,以提高共沉积源通道的测量精度
- 全自动逐层沉积:在沉积步骤之间无需操作员干预即可自动控制每一层涂层
- 触摸屏和液晶面板控制所有系统操作均通过带实时液晶状态显示的触摸屏界面自动管理。
- 基础压力 10⁻⁷ Torr,30 分钟内达到 10⁻⁶ Torr:配备低温泵和干泵选项的涡轮分子泵和机械泵组;快速抽真空功能支持 1.5 小时的实验周期。
- 宽范围真空控制(1000 至 10⁻⁹ Torr):涵盖从大气压到深真空全范围的集成真空测量和控制
- SS304 腔体(30 至 60 厘米,棱柱形或圆柱形):多种尺寸的盒子可供选择,适用于不同的基板和源配置,表面经过清洁的电抛光处理。
- 标准 1 英寸、QF、CF 和 ISO 直通端口:可配置的馈通选择,用于灵活集成压力表、气体源和工艺气体。
- MFM 控制气体输入,氩气或氮气室回填。:采用质量流量计控制的气体输送,配备隔离阀,用于选择性控制腔室气氛和沉积后回填。
- 带隔离阀的真空保持装置实验间隙,腔室保持真空状态,从而缩短抽真空时间并保护薄膜表面免受大气污染。
- 可选的 50 至 600 °C PID 样品加热:用于提高薄膜结晶度和在加热基板上沉积的基板温度管理
- 2至30转/分可调样品旋转:连续调节速度,以实现基板表面均匀的薄膜厚度分布
- 可选的射频等离子样品表面清洗:在不破坏真空的情况下,对沉积前的基板表面进行原位射频等离子体清洗。
- 自动闭环水冷高功率共蒸发过程中蒸发源和腔室组件的热管理
- 内置照明和120°C烘烤能力:运行间检查照明和烘烤,用于调节和去除残留水分
- 带旋转百叶窗的前视窗:可通过可旋转挡板直接观察过程,实现精确的沉积时间和腔室保护。
- 1.5 小时实验周期快速抽真空和工艺执行支持每天多次沉积运行
- 75×120厘米带锁定轮的移动平台紧凑的占地面积可通过标准门,并可灵活布置实验室。
- 设计、材料和工艺均享有一年保修:系统组件和制造质量的年度保修
理论与方法
热蒸发法通过在真空环境下对源材料进行电阻加热,直至其汽化,释放出的原子在上方的基底上冷凝,从而沉积薄膜。高电流电源驱动电流流经电阻舟、线圈或篮状装置,使源材料迅速加热至其蒸汽压阈值。在低于 10⁻⁵ Torr 的压力下,原子运动无散射,均匀冷凝成薄膜。配备电压-电流显示器的 12V 至 200A 电源使操作人员能够直接控制整个沉积过程中的蒸发速率。
2×2共蒸发配置可同时驱动两个通道,每个通道对应两个材料源,从而在一次抽真空循环中沉积两种材料。共蒸发可生成合金和化合物薄膜,其成分由各通道的相对蒸发速率决定。配备1至4个传感器并以平均值输出的双通道石英晶体微天平(QCM)控制器可实时监测每种材料的蒸发速率。各通道的顺序操作可在不改变衬底位置或通风的情况下沉积不同的材料层。
涡轮分子泵和机械泵的组合可在 1000 至 10⁻⁹ Torr 的宽量程测量系统中实现 10⁻⁷ Torr 的基准压力,支持金属蒸发和多层沉积。MFM 控制的 Ar 或 N₂ 气体输入可实现选择性腔室回填和可控气氛条件。可选的 50 至 600 °C PID 基片加热器(转速 2 至 30 rpm)和可选的射频等离子清洗装置扩展了工艺制备范围。自动闭环水冷和 120 °C 的内部烘烤可在沉积间隙保持系统状态。
热蒸发系统 - ToronTES™ 1000 技术规格
| 参数 | 规格 |
|---|---|
| 热源 | 2×2通道共蒸发配置(4个蒸发源) |
| 电源 | 每通道12V至200A;电压-电流功率显示 |
| 基准压力 | 10⁻⁷托 |
| 工作真空度(抽真空时间) | 10分钟内达到30⁻⁶托 |
| 真空控制范围 | 1000 至 10⁻⁹ 托 |
| 泵配置 | 涡轮分子泵 + 机械泵(可选低温泵和干式泵) |
| 材料商会 | SS304(棱柱形或圆柱形);电抛光 |
| 腔室尺寸 | 30/40/50/60厘米盒子尺寸 |
| 馈通端口 | 标准 1 英寸、QF、CF、ISO |
| 基板加热(可选) | 50 至 600 °C(PID 控制) |
| 样品旋转速度 | 2 至 30 转/分(可调) |
| 等离子清洗(可选) | 射频等离子体(基底表面) |
| 厚度监测 | 双通道;0.1 Å/s;1 至 4 个石英晶体微天平;平均值 |
| 气体输入 | MFM控制;氩气或氮气回填;隔离阀 |
| 冷却系统 | 自动闭环水冷 |
| 内部烘焙 | 最高120°C |
| 观察窗 | 前视窗;可旋转百叶窗 |
| 控制系统 | 全自动电脑控制;触摸屏;实时液晶显示屏 |
| 实验周期时间 | 完成。 |
| Footprint | 75 120×厘米 |
| 门间隙 | 通过标准门 |
| 流动性 | 可锁轮子 |
| 保修政策 | 1年(设计、材料和工艺) |