台式高性能多功能PVD薄膜制备系列—nanoPVD
台式高性能多功能PVD薄膜制备系列—nanoPVD
台式高性能多功能PVD薄膜制备系列—nanoPVD

台式高性能多功能PVD薄膜制备系列—nanoPVD

基于多年大型薄膜制备系统的设计与研发所积累的丰富经验,Moorfield Nanotechnology深入了解了剑桥大学、诺森比亚大学、帝国理工学院、巴斯大学、埃克塞特大学、伦敦玛丽女王大学等多所大学科研团队的具体需求,经过不懈努力推出了台式高性能多功能PVD薄膜制备系列产品。该系列产品是为高水平学术研究研发的小型物理气相沉积设备。推出之后短短几年时间已经在欧洲销售了数十台,该系列产品包含了磁控溅射、金属/有机物热蒸发系统。这些设备虽然体积小巧,但是性能,能够快速实现高质量纳米薄膜、异质结的制备,通常在大型设备中才有的共溅射和反应溅射功能也可以在该系列产品上实现。精准的有机物沉积系统更是该系列的一大特色。便捷的操作、智能的控制、高效的制备效率让您的学术研究进入快车道。


除nanoPVD台式设备之外,我们还提供多种高性能的大型PVD设备——MiniLab系列,提供热蒸发、低温热蒸发、电子束蒸发、磁控溅射等功能,详情请进入:https://qd-china.com/zh/pro/detail/1912082128012

台式高质量多功能薄膜磁控溅射系统 - nanoPVD S10A


nanoPVD S10A是Moorfield Nanotechnology倾力打造的一款高度集成化智能化的台式磁控溅射系统。该系统虽然体积小巧,但是功能出色、配置齐全。该型号的推出是为了解决传统台式设备功能简单不能满足高端学术研究的问题。剑桥大学、诺森比亚大学、帝国理工学院等用户都对这款台式设备给予了很高的评价。

nanoPVD S10A多可安装3个水冷式溅射源,可实现高功率持续运行,靶材尺寸与大型系统一样是行业通用尺寸。系统可以实现两源共溅射方案,可以实现反应溅射方案,多可同时控制3路气体。系统具有分子泵,可快速达到5*10-7mbar高真空。腔体取放样品非常方便,样品台大尺寸4英寸,系统有智能化的触屏控制系统,采用完备的安全设计方案。

nanoPVD S10A可用于制备高质量的金属薄膜、半导体薄膜、介电、绝缘材料薄膜以及复合薄膜、多层异质结等。


主要特点:

◎  水冷式溅射源,通用2英寸设计

◎  MFC流量计高精度控制过程气体

◎  DC/RF溅射电源可选

◎  全自动触摸屏控制方案

◎  可设定、储存多个溅射程序

◎  4英寸基片

◎  本底真空<5*10-7mbar

◎  系统维护简单

◎  完备的安全性设计

◎  兼容超净间

◎  性能稳定



选件:

◎  机械泵类型可选

◎  样品腔快速充气

◎  自动高精度压力控制

◎  添加过程气体

◎  500℃衬底加热

◎  衬底旋转,Z向调节

◎  三源溅射系统

◎  共溅射方案

◎  DC/RF溅射电源可选

◎  溅射电源自动切换系统

◎  晶振膜厚测量系统



典型配置方案:

金属沉积:2个溅射靶,配DC电源与电源切换系统,衬底Z向调节与挡板系统,晶振膜厚测量系统。

绝缘材料沉积:2个溅射靶,配RF电源与电源切换系统,衬底加热与氧气通入气路,衬底Z向调节与挡板系统,晶振膜厚测量系统。

反应/共溅射:三个溅射靶,配备DC/RF电源与自由切换系统,三路过程气体(Ar、O2、N2)用于沉积氧化物或氮化物。







台式超大面积高质量薄膜磁控溅射系统 - nanoPVD S10A-WA


Moorfield Nanotechnology根据客户超大样品的需求推出了nanoPVD-S10A-WA超大面积高质量薄膜磁控溅射系统。该型号是nanoPVD-S10A的拓展型号,用于制备超大尺寸的样品,大样品可达8英寸。

该系统基于nanoPVD-S10A的成熟设计和性能,在相同腔体的设计基础上对nanoPVD-S10A进行了调整,使溅射源正对衬底。结合衬底旋转,即使在生长8英寸的超大样品时也可获得很高的样品均匀度。与nanoPVD-S10A一样,溅射源采用水冷式设计,可以持续高功率运行,可实现共溅射等功能。nanoPVD-S10-WA是一款接受半定制化的设备,如有特殊需求请联系我们进行详细讨论。


主要特点:

◎  可制备8英寸超大样品

◎  水冷式2英寸标准溅射源

◎  MFC流量计高精度控制过程气体 

◎  直流/交流溅射电源可选

◎  全自动触屏控制

◎  可设定、存储多个生长程序

◎  本底真空<5×10-7mbar

◎  易于维护

◎  全面安全性设计

◎  兼容超净间

◎  系统性能稳定


选件:

◎  机械泵类型可选

◎  腔体快速充气

◎  自动高分辨压力控制

◎  增加过程气体

◎  升级双溅射源

◎  DC/RF电源可选

◎  溅射电源切换

◎  共溅射方案

◎  晶振膜厚测量系统




台式高质量金属\有机物热蒸发系统 - nanoPVD T15A


nanoPVD T15A是Moorfield Nanotechnology推出的 nanoPVD系列中新的型号,高腔体设计方案专为热蒸发而设计,确保薄膜均匀度,大可生长4英寸的薄膜样品。近一年时间在英国安装十几套,剑桥大学、巴斯大学、埃克塞特大学、伦敦玛丽女王大学等都是该设备的用户。

系统可以配备低温蒸发(LTE)和标准电阻蒸发源,分别用于沉积有机物和金属薄膜。低热容有机物蒸发源具有高精度的控制电源,可以精准的控制蒸发条件制备高质量的有机物薄膜。金属源采用盒式屏蔽模式,可以有效的减少交叉污染等问题。智能的控制系统和灵活的配置方案使PVD-T1非常适合应用于材料研究领域。

nanoPVD T15A可用于制备高质量的金属、有机物薄膜和异质结等材料。可应用于传统材料科学和新型的OLED(有机发光二极管)、OPV(有机光伏材料)和 OFET(有机场效应管)领域。


主要特点:

◎  可选金属、有机物蒸发源

◎  高纵横比的腔体,增加样品均匀性

◎  全自动触屏控制系统

◎  可设定、储存多个蒸发程序

◎  4”基片

◎  本底真空<5*10-7mbar

◎  维护简单

◎  完备的安全性设计

◎  性能稳定


选件:

◎  机械泵类型可选

◎  样品腔快速充气

◎  自动高精度压力控制

◎  可配置4个有机蒸发源

◎  可配置2个金属蒸发源

◎  500℃衬底加热

◎  衬底旋转,Z向调节

◎  晶振测量系统


典型配置指标:

金属沉积:双金属源与挡板和晶振系统

有机物沉积:四个低温蒸发源与挡板和晶振系统。

金属/有机物沉积:两个金属源,两个有机源与挡板和晶振系统。 






■  Moorfield磁控溅射金属镀膜助力冷冻电镜研究新进展登上Science


冷冻电镜技术几乎的实现了对生物大分子的高精度观察。但在实际应用中仍有很多因素限制了冷冻电镜观测精度的进一步提升。其中重要因素之一是由于电子束照射导致金属网上的玻璃态的水膜发生移动从而影响观测精度。Moorfield薄膜生长设备的用户英国剑桥大学Christopher J. Russo教授研究组利用高质量的薄膜生长与加工技术制备了用于冷冻电镜样品制备的“HexAuFoil”金属网,该金属网使得冷冻电镜观察生物大分子样品时样品的位置漂移小于1埃米,进一步提高了冷冻电镜的成像质量,该结果刊登在2020年10月的Science杂志上。“HexAuFoil”金属网制备过程中的关键环节就是采用Moorfield提供的高精度电子束蒸发技术以及液氮冷却的低温样品台,使得Au膜当中的粒径更小,在缩小金属网圆孔直径的情况下仍保证了金属网孔的圆度和质量。

图1:生长在Si 片上的“HexAuFoil”金属网阵列

(图片由分子生物学MRC实验室的Neil Grant提供)

图2:利用“HexAuFoil”金属网的冷冻电镜观测结果


详细信息请参考:https://qd-china.com/zh/news/detail/2111301668120


■  钙钛矿光伏薄膜材料制备


与其他光伏材料相比,钙钛矿太阳能电池在性能的提升方面表现出了惊人的速度。近期,来自德国柏林科技大学的Steve Albrecht等研究者在Science正刊中报道了一个单片钙钛矿/硅串联太阳能电池,其认证的功率转换效率高达29.15%,预计还会进一步提高。现如今,钙钛矿太阳能电池生产技术逐渐趋于成熟,生产设备也逐渐小型化和便捷化。

太阳能电池的制备过程主要分为薄膜的制备和后续的加工。后续的加工流程与硅基太阳能电池的后续加工有些类似,涉及到微纳加工与封装等流程,我们不做详细介绍。在真空镀膜方面目前较为流行的是采用物理气象沉积(physical vapor deposition—PVD),例如热蒸发等方式。对于热蒸发技术来说,在真空室中加热钙钛矿前驱体,使它们向上蒸发并覆盖在基片上。通过对过程的精细控制,形成所需的钙钛矿薄膜。热蒸发方法制备出的薄膜不仅性能出色,同时还能与太阳能电池制造过程中需要的其他过程具备良好的兼容性 (例如,传输层和金属接触层的沉积也经常使用PVD)。

英国Moorfield 公司基于多年的薄膜设备生产经验发布了低温蒸发(LTE)技术和相关设备。这使得科研人员能够快速建立性能的钙钛矿光伏薄膜沉积系统。Moorfield 公司用于钙钛矿太阳能电池制备的设备包括台式nanoPVD - T1,以及功能增强型的落地式MiniLab系列。钙钛矿材料在太阳能电池方面表现出良好的前景,真空蒸发镀膜是一种很有前途的制备方法且容易实现工业化生产。用于钙钛矿薄膜制备的沉积系统需要进行优化设计,以提高薄膜材料的品质。Moorfield Nanotechnology公司具有雄厚的专业技术基础和先进的设备解决方案,包括全套LTE蒸发源、过程控制选件和完整的沉积系统。此外Moorfield Nanotechnology还提供其他多种材料制备的专业设备,例如磁控溅射、电子束蒸发、快速制备石墨烯的nanoCVD系统。

nanoPVD系统中的LTE蒸发源


详细信息请参考:https://qd-china.com/zh/news/detail/2101081579284


■  超薄全固态微型超级电容器


德国开姆尼茨工业大学的Oliver G. Schmidt研究组利用Moorfield的磁控溅射设备通过反应溅射制备了由Co3O4/LiPON/Co3O4作为中间层的多层复合薄膜组成的超薄全固态微型超级电容器,该电容器表现出了非常好的性能。

采用溅射和反应溅射制备的Co3O4/LiPON/Co3O4中间层


生长在柔性衬底上的微型超级电容器表现出了良好的抗弯折性能

 


■  有机物热蒸发制备仿生表面


生物膜的形成可以为细菌提供保护,并增加它们对杀菌剂的耐药性。一旦生物膜形成,就很难去除,在某些系统中甚不可能去除。在此情况下杀菌剂显示出短暂的效果。本工作中,作者通过有机物热蒸发的方法利用石蜡或氟化蜡自组装形成的超疏水表面来防止表面生物膜附着。超疏水表面显示出特殊的能力,在7天的时间内抑制革兰氏阳性蜡样芽孢杆菌和革兰氏阴性铜绿假单胞菌的生物膜形成(高达99.9%的抑制)。

热蒸发有机薄膜的高分辨SEM图,(A) C36H74 (B) C36H74+C50H102, (C) C50H102 and (D) C24F50,插图为倾斜30°观测,标尺为1μm


A high speed PE-ALD ZnO Schottky diode rectifier with low interface-state density

Jin, J., et al. Journal of Physics D: Applied Physics 2018 DOI: 10.1086/1361-6463/aaa4a2

作者报道了利用用氧化锌和PtOx肖特基接触界面制备高速肖特基二极管整流器的方法。为此,作者使用PE-ALD沉积ZnO,使用Moorfield nanoPVD-S10A系统通过射频溅射制备金属层和PtOx接触层,包括反应溅射模式(通过含氧气氛沉积Pt)。所制备的器件具有适用于噪声敏感和高频电子器件的性能。

相关设备:Moorfield nanoPVD-S10A



剑桥大学


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帝国理工学院


埃克塞特大学


巴斯大学


诺森比亚大学


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伦敦玛丽女王大学




部分单位及用户评价


意大利比萨大学(nanoPVD S10A)

Moorfield近在意大利比萨大学安装了一台nanoPVD-S10A磁控溅射系统。在这里,它将被Giuseppe Barillaro副教授领导的团队用于为新型器件生长保护性和功能性涂层。该小组的研究应用包括纳米医学、生物传感、微电子学和光子学。


诺森比亚大学(nanoPVD S10A,MiniLab)

DR. GUILLAUME ZOPPI对Moorfield的评价:

在诺森比亚大学,我们正在研究各种材料的前沿应用,特别是光伏材料。作为不可或缺的部分,Moorfield近安装的用于磁控溅射和电子束蒸发的nanoPVD和MiniLab系统发挥了关键作用。Moorfield专家的专业建议确保了我们得到为合适的设备,我们对设备的质量和快速、高效的技术支持留下了深刻的印象。很高兴能和Moorfield的团队一起工作。


巴斯大学(nanoPVD-T15A)

DR. PETRA CAMERON对Moorfield的评价:

我们的研究重点是电化学材料、能源材料和钙钛矿光伏材料。我们之前一直在寻找一个可靠且易于使用的台式蒸发设备。现在,我们新的Moorfield nanoPVD-T15A热蒸发系统可以高质量的沉积金属电极和钙钛矿光伏材料的接触层。让我们喜欢的另一方面是,该系统是模块化的,可以很容易地升级低温有机物蒸发模块。我们的nanoPVD-T15A已经迅速成为一个关键设备,现在每天都在使用。


DR MATTHEW COLE(副教授)对Moorfield的评价:

Moorfield的服务速度快如闪电。他们的产品支持是超快的,令人满意的!


Moorfield系列产品介绍