缓冲混合室的制作方法

本实用新型属于薄膜制造领域，尤其涉及一种缓冲混合室。

背景技术：

薄膜材料具有广泛的用途，现有的镀膜方法主要有化学气相沉积法(简称CVD)和物理气相沉积法(简称PVD)这两大类，且每一类镀膜方法又因为材料特征等因素而细分出很多小类的镀膜方法。目前，常规的CVD沉积法前驱体为全气相物，输入到反应装置的反应区受热或受到其他物理场的激发后发生化学反应，并沉积在衬底表面，且CVD方法适合制备高质量的薄膜，但是成本高，薄膜沉积速度慢，大部分CVD工艺需要在真空环境下进行。

另外，目前还有一种热解喷涂的方法用于在衬底上制备薄膜，这种方法一般先将前驱体物质配置为混合溶液，再置于雾化源中，雾化源雾化成气溶胶后再将液体气溶胶输入反应室后在反应区发生热解反应，进而在衬底表面镀膜。热解喷涂方法制备的薄膜质量一般，但成膜速度快、效率高、在常压下进行，成本低。

现有技术的现状是：

1、CVD采用的前驱体是气相，现在比较多的学术观点是认为CVD方法不能直接混入液体气溶胶形态前驱体，实际在用设备也鲜见有液相前驱体物质输入的情况。

2、热解喷涂一般先将前驱体配置为溶液或混合溶液再置入一个雾化源，雾化源雾化成气溶胶后再将液体气溶胶输入反应室后在反应区发生热解反应，这样就无法保证前驱体各组分的浓度，也不能避免前驱体提前发生反应，从而无法保证前驱体溶液浓度与气溶胶液体颗粒的浓度一致，进而无法保证保证薄膜成分的工艺参数可信和可重复。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种缓冲混合室，欲将常规CVD法和热解喷涂法结合在一起。

本实用新型的技术方案如下：一种缓冲混合室，其特征在于：包括缓冲混合室本体(1)和气溶胶进管(3)，其中缓冲混合室本体(1)为圆筒状结构，并采用耐腐蚀材质制成，该缓冲混合室本体(1)两侧的端口由密封盖板(6)密封；所述缓冲混合室本体(1)的顶部竖直设有多路气相物进管(2)，该缓冲混合室本体(1)外壁的左侧设有多路所述气溶胶进管(3)，每路气溶胶进管(3)使用时与一个单独的雾化源相连，且气相物进管(2)和气溶胶进管(3)均与缓冲混合室本体(1)的内腔连通；所述缓冲混合室本体(1)内竖直固定有一块缓冲板(4)，缓冲板(4)上端与缓冲混合室本体(1)固定，该缓冲板下端悬空，且缓冲板(4)将气溶胶进管(3)和气相物进管(2)与缓冲混合室本体(1)右部的出口隔开。

在上述结构中，本案在传统CVD工艺的基础上，引入气溶胶前驱体，并利用雾化的气溶胶前驱体辅助成膜，这一技术未见有技术文献公开，也证实了CVD方法不能混入液体气溶胶前驱体这一学术观点的错误。并且，缓冲混合室本体(1)上设置了多路气相物进管(2)和气溶胶进管(3)，每路气溶胶进管(3)与一个单独的雾化源相连，这样就实现气溶胶的先输入后混合，与热解喷涂常用的先混合后输入具有实质性区别，从而避免前驱体提前发生反应，也能保证薄膜的成分及含量，进而保证后续薄膜的成膜质量。同时，多路气相物进管(2)和气溶胶进管(3)，能够实现不同组分的前驱体输入，从而为制备多组分、多层和多成分缓变膜提供技术可能性。另外，制备薄膜时还可以向气相物进管(2)中输入多种工艺辅助气体，该工艺辅助气体有反应气体、掺杂气体和稀释气体，从而调整薄膜制备的气体氛围。

作为优选设计，所述缓冲混合室本体(1)下方接有液体收集罐(5)，该液体收集罐的连接段与缓冲混合室本体(1)底部相连，并用于收集缓冲混合室本体(1)内的液体。

采用上述结构设计，前驱体遇到缓冲混合室本体(1)后会变成液体，液体混入前驱体中会严重影响薄膜的成膜质量，故本案采用液体收集罐(5)来收集液体，避免液体污染前驱体。

作为优化设计，所述气溶胶进管(3)与缓冲混合室本体(1)右部的出口位于同一个水平面内，所述缓冲板(4)下端超过气溶胶进管(3)的底面10-15mm。

采用上述结构设计，这样就便于有效地挡住气相物和气溶胶，并使之充分地混合在一起。

为了便于取材，所述缓冲混合室本体(1)和密封盖板(6)均采用不锈钢，且密封盖板(6)上设有观察窗。

有益效果：与现有技术相比，本案具有如下实质性的区别和显著的技术进步：

1、本沉积装置在传统CVD的基础上，引入了气溶胶，从而利用气溶胶辅助成膜，这样就将CVD和热解喷涂结合在一起，证实了CVD方法不能混入液体气溶胶前驱体这一学术观点的错误。

2、本案使用的气溶胶进管分别接一个单独的雾化源，这样先雾化、再输入到缓冲混合室内，最后与气相物充分缓冲和混合，这样就能避免气溶胶提前发生反应，进而保证薄膜的成分及含量，从而保证后续薄膜的成膜质量。同时，多路气相物进管和气溶胶进管，能够实现不同组分的前驱体输入，从而为制备多组分、多层和多成分缓变膜提供技术可能性。另外，制备薄膜时还可以向气相物进管中输入多种工艺辅助气体，该工艺辅助气体有反应气体、掺杂气体和稀释气体，从而调整薄膜制备的气体氛围。

附图说明

图1为本实用新型的轴测图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为图2的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1-3所示，一种缓冲混合室，包括缓冲混合室本体1和气溶胶进管3，其中缓冲混合室本体1为圆筒状结构，并采用耐腐蚀材质制成，该缓冲混合室本体1两侧的端口由密封盖板6密封。在本案中，缓冲混合室本体1和密封盖板6均采用不锈钢，且密封盖板6上设有观察窗。

缓冲混合室本体1的顶部竖直设有多路气相物进管2，该缓冲混合室本体1外壁的左侧设有多路气溶胶进管3，每路气溶胶进管3使用时与一个单独的雾化源(图中未画出)相连，且气相物进管2和气溶胶进管3均与缓冲混合室本体1的内腔连通。雾化源不是本案的一部分，雾化源可以采用现有的雾化源，也可以全新设计，只要将液体雾化成液滴(即气溶胶)，并在雾化源输出的载气作用下将气溶胶送入气溶胶进管3中即可。

如图1-3所示，缓冲混合室本体1内竖直固定有一块缓冲板4，缓冲板4采用不锈钢。缓冲板4上端与缓冲混合室本体1固定，该缓冲板下端悬空，且缓冲板4将气溶胶进管3和气相物进管2与缓冲混合室本体1右部的出口隔开。在本案中，气溶胶进管3与缓冲混合室本体1右部的出口位于同一个水平面内，缓冲板4下端超过气溶胶进管3的底面10-15mm，并可以优选为13mm。另外，缓冲混合室本体1下方接有液体收集罐5，该液体收集罐的连接段与缓冲混合室本体1底部相连，并用于收集缓冲混合室本体1内的液体。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。