納米粒子區(qū)分裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及納米粒子的區(qū)分裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)I中記載有超微粒子膜形成方法及超微粒子膜形成裝置。該裝置由材料產(chǎn)生蒸氣原子，使其與惰性氣體一同在搬送管中移動而在基板上形成超微粒子膜。以通常的表現(xiàn)對這樣的粒子膜形成裝置及方法改變說法的話，將腔室上下設(shè)置并利用細(xì)管使其連通。而且，將上部腔室抽真空而使冷卻氣體向下部腔室流動。而且，蒸發(fā)了的金屬被冷卻，并且利用壓力差向上部腔室移動。以粒子狀態(tài)被上部腔室的基板捕集。冷卻氣體例如為氦氣或氬氣，通過使其流動來防止粒子移動中的凝聚或粒子成長。
[0003]但是，由材料蒸發(fā)的粒子以由蒸發(fā)時的壓力及冷卻力或者蒸發(fā)室與捕集室之間的壓力差而產(chǎn)生的粒子的流速來大致決定粒子徑，但該粒子徑產(chǎn)生偏差。在專利文獻(xiàn)I記載的裝置中，不能夠?qū)⑦@些粒子徑具有偏差的狀態(tài)的粒子一并捕集，不能夠按照各個粒徑區(qū)分捕集。
[0004]專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2000 - 297361號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是考慮了上述現(xiàn)有技術(shù)而作出的，其目的在于提供一種能夠?qū)⒂梢环N材料得到的不同粒徑的納米粒子區(qū)分捕集的納米粒子的區(qū)分裝置。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的納米粒子區(qū)分裝置，包括:多個室，其串聯(lián)排列，相互由分隔壁分隔開；生成室，其配設(shè)有應(yīng)蒸發(fā)的材料，并且配置在所述多個室中的一端部；多個成膜室，其配設(shè)有用于將由所述材料生成的納米粒子成膜的基板，為所述多個室中的除了所述生成室之外的室；多個連通管，其為了將相鄰的所述多個室相互連通而分別貫通所述分隔壁設(shè)置；氣體導(dǎo)入管，其與所述生成室連通，用于將冷卻氣體導(dǎo)入；真空配管，其與所述多個室中的在最遠(yuǎn)離所述生成室的位置配置的室即高真空室連通，用于抽真空。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，由于將高真空室抽真空，故而在由分隔壁分隔開的多個成膜室產(chǎn)生壓力差、即在高真空室到生成室的多個室使壓力逐漸升高這樣的壓力差。因此，粒徑大即重的粒子滯留在遠(yuǎn)離壓力高的高真空室的部位。相反，粒徑最小即最輕的粒子到達(dá)到壓力低的高真空室。因此，能夠?qū)⒂梢环N材料得到的不同粒徑的納米粒子區(qū)分捕集。此時，以隨著從高真空室接近生成室，內(nèi)徑變大的方式配置連通管，從而能夠在多個成膜室有效地設(shè)置壓力差?；蛘?，通過隨著接近生成室而增大成膜室的體積，從而能夠在多個成膜室有效地設(shè)置壓力差。或者，通過使用隨著接近生成室而將成膜室的溫度降低這樣的溫度調(diào)節(jié)器，能夠在多個成膜室有效地設(shè)置壓力差。另外，通過將相鄰的連通管的軸線錯開，能夠有效地捕集納米粒子。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的粒子區(qū)分裝置的概略圖；
[0009]圖2是本發(fā)明的另一粒子區(qū)分裝置的概略圖；
[0010]圖3是本發(fā)明的再一粒子區(qū)分裝置的概略圖。
[0011]標(biāo)記說明
[0012]1:納米粒子區(qū)分裝置
[0013]2:生成室
[0014]3:成膜室
[0015]4:材料
[0016]5:分隔壁
[0017]6:連通管
[0018]7:基板
[0019]8a?8c:納米粒子
[0020]9:室
[0021]10:氣體導(dǎo)入管
[0022]Ila ?Ilc:連通管
[0023]12:加熱器(溫度調(diào)節(jié)器)
[0024]13:高真空室
[0025]14:真空配管
[0026]15:加熱器
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，本發(fā)明的納米粒子區(qū)分裝置I具有串聯(lián)排列的多個室9。這些室9相互由分隔壁5分隔開。在這多個室9中，配置在一端部的室9作為生成室2而形成。在該生成室2配設(shè)有應(yīng)蒸發(fā)的材料4。在圖示的實施例中，將卷繞成線圈狀的金屬線作為材料4表示。在將金屬線設(shè)為材料4的情況下，例如能夠使用鎂或鎳或者其合金。作為材料4，除了金屬之外能夠使用樹脂或氧化物。在將樹脂設(shè)為材料4的情況下，例如能夠使用尼龍類樹脂或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚環(huán)氧乙烷(PEO)等。
[0028]在生成室2還配設(shè)有加熱器15。該加熱器15用于將材料4加熱。作為加熱器15，能夠使用坩鍋或等離子體發(fā)生裝置等。通過由加熱器15將材料4加熱，材料4蒸發(fā)而生成納米粒子8a?Sc。另外，生成室2經(jīng)由氣體導(dǎo)入管10與外部連通，從該氣體導(dǎo)入管10導(dǎo)入氦氣及氬氣等冷卻氣體(圖1的箭頭標(biāo)記A方向)。通過該冷卻氣體的導(dǎo)入，防止納米粒子彼此碰撞而使粒徑變大的情況(粒子成長)。
[0029]在上述多個室9中，除了生成室2之外的全部室9作為成膜室3a?3c而形成。在這些成膜室3a?3c分別配設(shè)有基板7。由材料4生成的納米粒子8a?Sc通過在該基板7上被捕集而成膜。在最遠(yuǎn)離生成室2的位置配置的室9 (成膜室3c)作為高真空室13而形成。即，高真空室13為室9且為成膜室3c。高真空室13經(jīng)由真空配管14與外部連通，經(jīng)由該真空配管14，高真空室13例如被排氣風(fēng)扇等抽真空(圖1的箭頭標(biāo)記B方向)。
[0030]在此，在生成室2及成膜室3a?3c、即將全部的室9分隔開的分隔壁5貫通設(shè)有連通管6。因此，相鄰的室9彼此全部由連通管6相互連通。如上所述，若將高真空室13抽真空，則與該高真空室13連通的其他成膜室3a、3b及生成室2也被抽真空。這些室9全部僅由連通管6而連通，故而在各室9產(chǎn)生壓力差。通過該壓力差在生成室2生成的納米粒子8a?8c快速通過連通管6而向鄰接的成膜室3a流入。
[0031]為了有效地生成這樣的壓力差，在圖1的實施例中，作為連通管6，使用內(nèi)徑分別不同的部件。作為連通管6單體，為內(nèi)徑全部以同徑形成的直線形狀。但是，各自的連通管6隨著從高真空室13接近生成室2，內(nèi)徑變大。S卩，如圖1所示地在室9為四個的情況下，作為貫通各自的分隔壁5的連通管6，準(zhǔn)備內(nèi)徑不同的3根連通管Ila?11c，以隨著從高真空室13接近生成室2，內(nèi)徑變大的方式，以從內(nèi)徑最小的連通管Ila到內(nèi)徑最大的Ilc的順序配設(shè)(從高真空室13朝向生成室2，以連通管11a、11b、Ilc的順序配設(shè))。由此，隨著從高真空室13接近生成室2，各室9成為低真空，生成室2的真空度最低。
[0032]通過以上那樣的構(gòu)成，能夠?qū)⒉煌降募{米粒子區(qū)分捕集。首先，在生成室2配設(shè)材料(在圖1例中為金屬線)4，將冷卻氣體(包含氦氣或氬氣的冷卻氣體)從氣體導(dǎo)入管10向生成室2內(nèi)導(dǎo)入。在冷卻氣體導(dǎo)入的同時使加熱器15動作而將材料4加熱。此時，經(jīng)由與高真空室13連通的真空配管14進(jìn)行抽真空。而且，通過使材料4蒸發(fā)而得到納米粒子8a?Sc。產(chǎn)生的納米粒子并非全部同徑，故而在圖1例中，將其大小分成三種而作為標(biāo)記8a?Sc進(jìn)行說明。這樣，由于在氣相環(huán)境下生成納米粒子8a?Sc，故而即使在材料4例如為鎂等易氧化的金屬的情況下，能夠防止不需要的氧化。
[0033]產(chǎn)生的納米粒子8a?8c通過冷卻氣體的導(dǎo)入而大致以該狀態(tài)的粒徑利用來自高真空室13的抽真空而通過連通管Ilc (6)向鄰接的成膜室3a移動。與該生成室2相鄰的成膜室3a還具有來自高真空室13的抽真空的影響，但最大的粒徑組即納米粒子8c由于其重量而不能通過連通管Ilb向下一個鄰接的成膜室3b移動。因此，在與該生成室2鄰接的成膜室3a僅滯留納米粒子8c，由此，僅直徑小的納米粒