专利名称：用于制备薄膜的热催化器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于制备薄膜的热催化器，属于材料制备技术领域。
背景技术：
目前，热催化化学气相沉积是一种常用的薄膜制备方法，其中采用的热催化器通常由一根或多跟平行排列的金属热丝和热丝架构成，金属热丝的两端固定在热丝架上，反应气体通过热催化器，在1800-2200℃高温下，靠高温热丝的催化作用分解反应气体，产生反应基元，反应基元扩散到离催化器一定距离的衬底上沉积，形成薄膜。目前采用的热催化器，其结构如图1和图2所示，热丝架的横杆1和竖杆2，通过螺钉4和陶瓷绝缘管5连接构成热丝架，热丝3通过热丝架横杆上的螺钉7(可以是一对或多对，根据需要的热丝数目而定)固定在热丝架上。接口部分的侧面剖视图见图2，热丝3穿过横杆1上的小孔，拧动螺钉7，使热丝固定在热丝架横杆上。当给热丝通以电流时，热丝发热，可以来进行热催化反应。但热丝两端完全固定，在1800-2200℃高温下，热丝由于热膨胀而弯曲变形，冷却后不能复原，严重影响沉积薄膜的均匀性和反应过程的重复性和可靠性。此外，在热丝固定端的低温区容易形成具有高饱和蒸汽压的金属化合物，在薄膜材料制备过程中，会造成对薄膜的金属污染，降低薄膜质量。这种热催化器结构只能用于热丝并联结构，在多丝并联时电流太大，易造成对真空接口的损害。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种用于制备薄膜的热催化器，克服已有技术中平行热丝装置中两端固定引起的热丝弯曲、形变及反应气体与热丝金属化合物的形成，使得热丝在高温过程中保持平直，从而提高反应热场的均匀性，增加了薄膜均匀性和沉积过程的重复、可靠性，同时可以减少金属化合物形成对薄膜的污染，提高热丝寿命。
本实用新型设计的用于制备薄膜的热催化器，包括热丝、热丝架横杆和热丝架竖杆，热丝架横杆和热丝架竖杆通过连接螺钉相互连接后成为热丝架。热催化器中还包括陶瓷管、螺杆和螺母。陶瓷管固定在热丝架横杆上，起电绝缘和冷端屏蔽作用。螺杆插在陶瓷管中，螺杆和陶瓷管成滑动配合，螺母套在螺杆的端部，螺母和螺杆成螺纹配合。螺杆的中心开有通孔，热丝插在通孔中，螺杆的侧壁开有小孔，固定螺钉拧入小孔将热丝固定在螺杆上。
本实用新型设计的用于制备薄膜的热催化器，可以保持热丝处于平直状态，同时实现对热丝冷端的屏蔽，高温下不改变电接触，自动伸缩热丝使热丝在冷热条件下保持平直；降低金属化合物的形成，大大提高材料的均匀性及稳定性；易于实现多丝的串、并联结构，具有简单有效、安装方便的特点。
图1是已有技术中用于制备薄膜的热催化器的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是本实用新型设计的热催化器的结构示意图。
图4是图3的热催化器中所用的热丝固定接口组件6的结构示意图。
图1至图4中，1是热丝架横杆，2是热丝架竖杆，3是热丝，4是连接螺钉，5是陶瓷绝缘管，6是热丝固定接口组件，热丝穿过小孔，由螺钉固定，7是固定螺钉，8是陶瓷管，用于电极绝缘和屏蔽金属化合物，9是螺杆，可以在陶瓷管内滑动，10是螺母，调节螺母可以拉直热丝。
具体实施方式
本实用新型设计的用于制备薄膜的热催化器，其结构如图3和图4所示，包括热丝架横杆1、热丝架竖杆2和热丝3，热丝架横杆1和热丝架竖杆2直接通过连接螺钉4相互连接后成为热丝架。热催化器中还包括陶瓷管8、螺杆9和螺母10。陶瓷管8固定在热丝架横杆1上。螺杆9插在陶瓷管8中，螺杆9和陶瓷管8成滑动配合，螺母10套在螺杆9的端部，螺母10和螺杆9成螺纹配合。螺杆9的中心开有通孔，热丝3插在螺杆9的通孔中，螺杆9的侧壁开有小孔，固定螺钉7拧入小孔将热丝3固定在螺杆9上。
本实用新型的特点是，热丝不是直接穿过小孔，由螺钉固定在热丝架横杆上，而是通过一个活动接口组件6来与热丝架相连。活动接口组件6由螺钉7、陶瓷管8、螺杆9和螺母10组成，如图4所示。陶瓷管8与热丝架横杆上的孔相配，用来实现电绝缘和热丝冷端的屏蔽。热丝3通过螺钉7与中间有小孔的螺杆9固定，螺杆9可以在陶瓷管8内滑动，便于实现热丝的自动平直。在安装热丝的时候，用螺母10来调节热丝的松紧，同时由于螺母的自重，使得热丝在热膨胀时，螺杆能够自动向外滑动，保持热丝处于平直状态。
本实用新型设计的热催化器中采用较长的绝缘陶瓷管，陶瓷管8在热丝架内侧的长度大于螺杆9，当反应气体从垂直于热催化器平面的方向进入反应区时，可以对反应气体起到屏蔽作用，减少金属化合物在冷端的形成，降低热金属丝对薄膜的可能污染，提高热丝寿命。
热丝可以有一根或多根，通过由螺杆、陶瓷管等组成的端口固定在热丝架上，用于热催化化学气相沉积过程。
权利要求1.一种用于制备薄膜的热催化器，包括热丝、热丝架横杆和热丝架竖杆，热丝架横杆和热丝架竖杆通过连接螺钉相互连接后成为热丝架，其特征在于还包括由陶瓷管、螺杆和螺母组成的活动热丝接口；所述的陶瓷管固定在热丝架横杆上；所述的螺杆插在陶瓷管中，螺杆和陶瓷管成滑动配合，螺母套在螺杆的端部，螺母和螺杆成螺纹配合；所述的螺杆的中心开有通孔，热丝插在通孔中，螺杆的侧壁开有小孔，固定螺钉拧入小孔将热丝固定在螺杆上。
专利摘要本实用新型涉及一种用于制备薄膜的热催化器，属于材料制备技术领域。热催化器包括热丝架横杆、热丝架竖杆和热丝，热丝架横杆和热丝架竖杆通过连接螺钉相互连接后成为热丝架。热催化器中还包括陶瓷管、螺杆和螺母。陶瓷管固定在热丝架横杆上。螺杆插在陶瓷管中。螺母套在螺杆的端部。螺杆的中心开有通孔，热丝插在通孔中，螺杆的侧壁开有小孔，固定螺钉拧入小孔将热丝固定在螺杆上。本实用新型设计的热催化器，使热丝处于平直状态，高温下不改变电接触，自动伸缩热丝使热丝在冷热条件下保持平直；同时实现对热丝冷端的屏蔽，降低金属化合物的形成，大大提高材料的均匀性及稳定性；易于实现多丝的串、并联结构，具有简单有效、安装方便的特点。
文档编号C23C14/26GK2685350SQ200420003279
公开日2005年3月16日 申请日期2004年2月18日 优先权日2004年2月18日
发明者朱美芳, 刘丰珍, 刘金龙 申请人:中国科学院研究生院