具有样品掩膜功能的双层样品托及真空镀膜系统

本技术特别涉及一种具有样品掩膜功能的双层样品托及真空镀膜系统，属于微纳制造。

背景技术：

1、在绝缘或半导体衬底上制造超薄金属薄膜，即只有几纳米厚、表面原子级别的超薄单晶膜，可以来探索超薄介质中以及覆盖层表面的二维行为。为了实现原位制备薄膜进行stm扫描得到原子级平整的样品，样品一般采用真空蒸镀法制备，即在超高真空镀膜系统中以相应的热蒸发形式使镀膜材料汽化，一部分气态粒子吸附在衬底表面上形成晶核，随着镀膜材料的持续蒸发，在基片表面沉积的晶核逐渐增大并连接起来，最终形成连续的薄膜。基于真空蒸镀设备蒸发源数量的不同，可分为单源、双源及多源三类设备；在双源和多源设备中，根据前驱体沉积将方法主要分为共蒸法和分步蒸镀法：共蒸法是指在真空室体内同时加热两种或多种前驱体原料，通过调节加热源的加热功率来控制不同原料的蒸发速率，进而调控薄膜的化学计量比。分步蒸镀法是将不同的前驱体原料分批次沉积至基片表面，并通过各原料沉积的膜层厚度来调控化学计量比。为了得到均一性、结晶性以及形貌良好的薄膜需要反复调控蒸镀条件如蒸镀时间、蒸发速率、束流比以及退火时间等条件以得到性能良好的薄膜。

2、由于传统的镀膜设备中在同一衬底只能生长同种条件的薄膜，即同一生长周期内得到的薄膜材料结构与组分完全相同，对于薄膜生长的前期摸索极不友好。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种具有样品掩膜功能的双层样品托及真空镀膜系统，从而克服现有技术中的不足。

2、为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

3、本实用新型一方面提供了一种具有样品掩膜功能的双层样品托，包括：

4、样品托主体，所述样品主体具有一开放的收容空间，所述收容空间具有沿自身的纵深方向依次设置的第一区域和第二区域，所述第二区域设置在所述第一区域的上方，所述第一区域用于承载样品；

5、样品挡板，活动设置在所述承载样品上，且位于所述第二区域，所述样品挡板能够沿第二方向于第一工位、第三工位之间活动，当所述样品挡板位于所述第一工位时，位于所述样品托主体上的样品的至少部分被所述样品挡板遮蔽，当所述样品挡板位于所述第三工位时，位于所述样品托主体上的样品的全部完全暴露，所述第二方向与所述第一方向交叉设置。

6、本实用新型另一方面还提供了一种真空镀膜系统，包括：真空镀膜腔室、镀膜发生机构和所述的具有样品掩膜功能的双层样品托，所述样品托主体设置在所述真空镀膜腔室内。

7、与现有技术相比，本实用新型的优点包括：

8、本实用新型提供的一种具有样品掩膜功能的双层样品托提高了镀膜效率，在同一实验周期即同一衬底上只改变单一的镀膜条件，可以控制单一变量得到不同的实验结果，有利于后续器件的制备。

9、本实用新型提供的一种具有样品掩膜功能的双层样品托，能够满足在超高真空腔体外部移动挡板至设计限位处，在同一衬底上做出多个试样的目的，从而实现衬底价值的最大化并且提高镀膜效率。

技术特征：

1.一种具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于：所述样品托主体上设置有沿第二方向延伸的导轨，所述样品挡板活动设置在所述导轨上，并能够沿所述导轨于所述第一工位、所述第三工位之间活动。

3.根据权利要求2所述具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于：所述导轨包括设置在所述样品托主体上的导向槽或导向孔，所述样品挡板的局部设置在所述导向槽或导向孔内。

4.根据权利要求2或3所述具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于：所述样品托主体包括底座和侧板，所述侧板固定设置在所述底座上，所述侧板与所述底座之间围合形成所述收容空间，其中，所述样品挡板活动设置在所述侧板上。

5.根据权利要求4所述具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于：所述导轨设置在所述侧板上。

6.根据权利要求4所述具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于：所述侧板和/或所述底座上设置有样品固定结构，所述样品固定结构用于固定所述样品。

7.根据权利要求4所述具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于：所述样品托主体包括两个所述侧板，两个所述侧板相对设置在所述底座上，两个所述侧板与所述底座之间围合形成所述收容空间。

8.根据权利要求1所述具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于：所述样品挡板能够沿第二方向于第一工位、第二工位、第三工位之间活动，当所述样品挡板位于所述第一工位时，位于所述样品托主体上的样品的全部被所述样品挡板遮蔽，当所述样品挡板位于所述第二工位时，位于所述样品托主体上的样品的一部分被所述样品挡板遮蔽，当所述样品挡板位于所述第三工位时，位于所述样品托主体上的样品的全部完全暴露。

9.根据权利要求8所述具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于，包括：两个所述样品挡板，两个所述样品挡板设置在同一水平面上，或者，两个所述样品挡板沿所述收容空间的纵深方向设置在两个不同的水平面上。

10.根据权利要求9所述具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于，还包括：操作杆，所述操作杆上设置有抓取头槽口，所述操作杆能够在第一姿态和第二姿态之间转换，当所述操作杆处于所述第一姿态时，所述样品挡板的局部插入所述抓取头槽口内，所述样品挡板与所述操作杆同步运动，并且，当所述样品托主体与所述样品挡板被置于真空镀膜腔室内部时，所述操作杆的局部位于真空镀膜腔室外部，而当所述操作杆处于所述第二姿态时，所述样品挡板的自所述抓取头槽口内脱出，所述操作杆与所述样品挡板分离。

11.根据权利要求10所述具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于：所述操作杆具有第一端部和第二端部，所述抓取头槽口设置在所述第一端部，所述第二端部上设置有至少两个定位结构，相邻两个所述定位结构之间的间距与所述第一工位和所述第三工位之间的间距的长度相等。

12.根据权利要求11所述具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于：所述第二端部上设置依次设置的第一定位结构、第二定位结构和第三定位结构，所述第一定位结构与所述第二定位结构之间的间距与所述第一工位和所述第二工位之间的间距的长度相等，所述第二定位结构与所述第三定位结构之间的间距与所述第二工位和所述第三工位之间的间距的长度相等。

13.根据权利要求11所述具有样品掩膜功能的双层样品托，其特征在于：所述定位结构包括与所述操作杆交叉设置的定位杆。

14.一种真空镀膜系统，其特征在于，包括：真空镀膜腔室、镀膜发生机构和权利要求1-13中任一项所述的具有样品掩膜功能的双层样品托，所述样品托主体设置在所述真空镀膜腔室内。

技术总结
本技术公开了一种具有样品掩膜功能的双层样品托及真空镀膜系统。具有样品掩膜功能的双层样品托包括：样品托主体，样品主体具有一开放的收容空间，收容空间具有沿自身的纵深方向依次设置的第一区域和第二区域，第二区域设置在第一区域的上方，第一区域用于承载样品；样品挡板，活动设置在承载样品上，且位于第二区域，样品挡板能够沿第二方向于第一工位、第三工位之间活动。本技术提高了镀膜效率，在同一实验周期即同一衬底上只改变单一的镀膜条件，可以控制单一变量得到不同的实验结果。

技术研发人员：冀连连,李坊森,陈爱喜,张莹莹,李威
受保护的技术使用者：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
技术研发日：20231220
技术公布日：2024/9/23