CVD-установка для синтеза 2D материалов – вакуумная система химического осаждения

Установка химического осаждения из газовой фазы (CVD) для синтеза 2D материалов – это высокотехнологичный комплекс, предназначенный для получения однородных, высококачественных и ультратонких плёнок. Такие покрытия формируются на подложке в условиях точно контролируемой температуры, давления и состава газовой среды, что делает установку идеальным инструментом для научных исследований, разработки новых материалов и высокоточной электроники.

Несмотря на отличие метода от классических PVD-процессов, современная CVD-платформа интегрируется в общий цикл лабораторных и производственных задач, включая совместное использование с вакуумными напылительными установками и PVD системами при создании гибридных покрытий.

Принцип работы CVD установки

Процесс осаждения происходит в вакуумной камере, куда подаются газообразные прекурсоры. При заданной температуре они вступают в реакцию разложения на поверхности подложки, формируя тонкий осадок – слой будущего покрытия.

Такая технология обеспечивает:

• высокую чистоту покрытия;
• однородность и контроль толщины;
• возможность синтеза сложных структур: графен, MoS₂, WS₂, BN, другие 2D-материалы;
• стабильность воспроизведения параметров.

Процесс может сочетаться с последующим вакуумным напылением, что делает систему совместимой с другими технологиями – магнетронным распылением, электронно-лучевым испарением и др.

Основные компоненты CVD-системы

1. Система подачи газа

Многоканальная система обеспечивает точное регулирование расхода газовых смесей.

Особенности:

• до 4 независимых каналов;
• высокочистые массовые расходомеры;
• герметичный шкаф с фитингами Bi-Lok;
• возможность подключения дополнительных систем очистки воздуха;
• сенсорный контроллер управления.

Это обеспечивает точное дозирование прекурсоров, что критично при росте 2D-структур.

2. Трёхзонная вакуумная трубчатая печь

Печь рассчитана на температуру до 1200 °C и оборудована системой защиты от утечек газа.

Преимущества

• независимый нагрев трёх зон для точного формирования температурного профиля;
• удобная сборка и разборка трубки;
• быстроразъёмные фланцы;
• пневматическая пружинная конструкция для безопасного открывания.

Подобная конструкция обеспечивает стабильный нагрев и воспроизводимость процессов синтеза.

3. Вакуумная система

Обеспечивает чистоту процесса и отсутствие побочных реакций – обязательное условие для роста 2D-материалов. В комплексе могут использоваться насосы различного типа, совместимые и с PVD-оборудованием.

Программное обеспечение «Вилитек»

Установка оснащается фирменным ПО, обеспечивающим:

• ручное и автоматическое управление;
• поддержку до 20 технологических сценариев;
• графический мониторинг параметров;
• цветовую индикацию активных газов и зон установки;
• управление пошаговыми сценариями CVD-процессов.

Интерфейс делает работу удобной, а точность регулировки – высокой даже при сложных технологических задачах. ПО полностью интегрируется в лабораторные комплексы, содержащие PVD-установки и вакуумные напылители.

Преимущества установки

• Высокая точность и воспроизводимость процессов.
• Возможность синтеза широкого спектра 2D-материалов.
• Совместимость с другими вакуумными технологиями.
• Удобство обслуживания и эксплуатации.
• Автоматизация и гибкое управление параметрами.

Применение

• Материаловедение и разработка новых материалов.
• Электроника и гибкая электроника.
• Оптоэлектроника.
• Исследования графена и других двумерных структур.
• Нанотехнологии.