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小型回轉式管式PECVD系統

小型管式PECVD系統

小型回轉式管式PECVD系統是一款可以在無水氧環境下裝料、放料、取料的小型PECVD系統。該回轉式管式爐加熱溫度可達1200℃，反應管采用肚型石英管，內部使用異形石英管旋轉內管，轉動起來可使內部物料反應更加均勻。

小型回轉式管式 PECVD（等離子體增強化學氣相沉積）系統，是在傳統管式 PECVD 的基礎上增加“回轉”功能，使石英管在沉積過程中可低速旋轉，從而進一步提升薄膜均勻性和工藝重復性。其核心特點與原理可歸納如下：

工作原理

在 0.1–100 Pa 的低壓環境中，13.56 MHz 射頻電源在石英管外電感線圈上產生交變電場，激發工藝氣體（如 SiH?、NH?、CH? 等）輝光放電，形成高密度低溫等離子體；等離子體中的活性基團在襯底表面發生化學反應并沉積成固態薄膜?；剞D機構讓石英管以 1–10 rpm 連續旋轉，襯底隨之翻滾，有效消除“下端沉積厚、上端沉積薄”的重力效應，使 3–8 mm 顆?；虮∑瑯悠芬材塬@得 ≤±3% 的膜厚均勻性 。

系統結構

① 回轉管式爐：爐體長度 500–1250 mm，內置 φ60–80 mm 高純石英管，管外壁配 0–15 rpm 可調減速電機，通過磁流體密封實現旋轉同時保持 10?? Pa 級真空；恒溫區 100–200 mm，最高 1200 °C，升溫速率 10 °C min?1 。

② 真空與壓力控制：干泵 + 分子泵雙級機組，極限真空 4×10?? Pa，配電阻/電離復合真空計及自動平衡閥，工藝壓力閉環控制 。

③ 氣路與流量：4 路 0–300 cm3 min?1 數字質量流量計，每路帶逆止閥、針閥和定時通斷功能，可預編多段氣體切換程序 。

④ 射頻系統：0–300 W 可調 13.56 MHz 電源，自動匹配網絡，功率穩定度 ±0.15 W；電極采用外繞式銅線圈，水冷散熱 。

⑤ 一體化控制：7 英寸觸摸屏 AIO 系統，把溫度、回轉速度、射頻功率、氣體流量、真空度集成在一界面，可存 30 段工藝配方，支持 USB 導出 。

主要性能

樣品尺寸：粉末 3–8 mm 顆粒、φ50 mm 以下薄片或短圓柱

膜厚均勻性：≤±3%（沿管長與周向）

沉積溫度：200–600 °C（視工藝氣體而定）

典型速率：SiN? 10–30 nm min/1，石墨烯 1–3 層 min?1

工作真空：0.1–100 Pa

整機占地：≈1.5 m×0.6 m，可桌面放置，AC220 V 供電?

典型應用

高校及科研院所用于

粉末顆粒表面包覆：LiFePO? 碳包覆、SiOx 碳包覆

一維/二維納米材料生長：碳納米管、石墨烯薄膜

光學/介電薄膜：SiN?、SiO?、TiO? 減反層

等離子體清洗或蝕刻：旋轉狀態下實現均勻表面處理?

選型與擴展

根據實驗量可選 φ60×1000 mm 或 φ80×1250 mm 兩種管徑

可加配混氣罐、氧分析儀、

小型回轉式管式 PECVD 系統把“管式爐 + 回轉機構 + 射頻等離子體”整合在一臺桌面設備里，既保留 PECVD 低溫、高速、高質量成膜的優點，又通過旋轉大幅提升了小顆粒、薄片樣品的均勻性，是實驗室開展粉體表面改性、納米薄膜生長的常用高溫電爐。