PROMETHEUS 流化床原子层沉积系统

粉末包覆可有效提升材料性能与使用寿命,如锂电正极或负极材料,经过表面包覆处理后在放电性能及循环使用寿命方面都有明显提升,但目前工业的包覆手段以机械混合的干法为主,该方法包覆均匀性较差,性能提升有限。ALD 技术可实现高精度及均匀包覆,是理想的包覆手段。Forge Nano 针对粉末类材料比表面积大的特点,采用流化床技术实现粉末材料的流化,从而保证前驱体与粉末实现充分的接触。P 系列是 Forge Nano 针对工业包覆研发的粉末 ALD 负载系统,可实现 kg 级粉末批量包覆,是工业生产前最理想的研发工具。
产品规格
1. 前驱体通道:2-8
2. 腔室容量:0-600ml
3. 反应器温度:450℃
4. zui高工艺温度:200℃
5. 振动流化床反应器
6. 模块:流化辅助,质谱,臭氧发生器,等离子体发生器
产品特点
P 系列是 Forge Nano 专为粉末 ALD 开发的研发级工具,可轻松实现 kg 的粉末包覆。使用流化床技术可保证粉末在反应器中的分散,有利于前驱体扩散。

流化辅助
粉末在长时间存放或流化不充分时容易出现团聚,导致无法形成理想的流化态。因此利用流化辅助模块,高剪切气流以及振动反应器的设计可冲散团聚颗粒,确保分散效果。
分区加热
所有前驱体源均可独立加热,保证最佳运输条件,这对于部分低蒸汽压的前驱体以及敏感的基底材料非常重要。P 系列也拥有独特的阀门控制系统,可以实现多通道前驱体输运。
在线监测
P 系列配置了气体在线分析系统,对 ALD 工艺的改善有较大帮助,使用者可通过气体成分判断反应的完成度。

应用
锂电池:锂电正极或负极材料的包覆可有效提升其放电性能及使用寿命。常见的 NCM 与磷酸铁锂,在表面包覆 Al2O3 等氧化物薄膜后,在经过多次放电后,仍可保持较高的能量密度。

3D 打印:3D 打印粉末存在腐蚀及表面氧化的问题,会影响器件的性能。通过表面涂层改性,可有效延缓氧化及腐蚀。传统的包覆方式是在器件表面进行 ALD 沉积,但对于 3D 打印粉末,直接对原材料粉末改性无疑是更有效的手段。

催化:催化反应大多数是发生在材料表面的界面反应,因此对于催化剂材料进行表面构筑改性是有效的性能提升手段。利用 ALD 可以直接在粉末,纤维材料表面生长高活性纳米涂层,另一种方法是利用模板法结合 ALD 在表面构筑特定结构,暴露活性位点。此外,也可以在特定的颗粒表面进行表面包覆,防止催化剂烧结团聚。

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● 样品类型:粉体样品,旗形样品,其他样品类型可定制 ● 可与超高真空XPS,STM,及其他UHV系统互联 ● 腔体最高加热400℃,控温精度±1℃ ● 复杂管气路,可最多具备八种前驱体、两路氧化还原气路和三路载气 ● 设计独特的高温鼓泡器,可提高低蒸气压固态源反应效率和重复性 ● 自动化控制系统,可自行编程实现不同类型ALD样品生长 ● 控制系统带安全互锁报警功能 ● 采用PID自动控温,带模糊算法自整定 ● 全金属密封,适用于腐蚀性反应 ● 实时测控气体流量和监测真空度 ● 在线原位分析气体成分 ● 自带臭氧发生器,反应残留物热分解装置
原子层沉积(Atomic layer deposition)是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。原子层沉积与普通的化学沉积有相似之处。但在原子层沉积过程中,新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的,这种方式使每次反应只沉积一层原子。
应用领域 原子层沉积技术由于其沉积参数的高度可控型(厚度,成份和结构),优异的沉积均匀性和一致性使得其在微纳电子和纳米材料等领域具有广泛的应用潜力。该技术应用的主要领域包括: 1) 晶体管栅极介电层(high-k)和金属栅电极(metal gate) 2) 微电子机械系统(MEMS) 3) 光电子材料和器件 4) 集成电路互连线扩散阻挡层 5) 平板显示器(有机光发射二极管材料,OLED) 6) 互连线势垒层 7) 互连线铜电镀沉积籽晶层(Seed layer) 8) DRAM、MRAM介电层 9) 嵌入式电容 10) 电磁记录磁头 11) 各类薄膜(<100nm)
NLD-3000原子层沉积系统:ALD原子层沉积可以满足精确膜厚控制以及高深宽比结构的保形沉积,这方面ALD原子层沉积远超过其它沉积技术。由于前驱体流量的随意性不会带来影响,所以在ALD原子层沉积中有序、自限制的表面反应将会带来非统计的沉积。这使得ALD原子层沉积膜保持高度的光滑、连续以及无孔的特性,可以提供优异的薄膜性能。ALD原子层工艺也可以实现到大基片上。
NLD-4000(M)原子层沉积系统:ALD原子层沉积可以满足精确膜厚控制以及高深宽比结构的保形沉积,这方面ALD原子层沉积远超过其它沉积技术。由于前驱体流量的随意性不会带来影响,所以在ALD原子层沉积中有序、自限制的表面反应将会带来非统计的沉积。这使得ALD原子层沉积膜保持高度的光滑、连续以及无孔的特性,可以提供优异的薄膜性能。ALD原子层工艺也可以实现到大基片上。
NLD-4000(A)全自动原子层沉积系统:ALD原子层沉积可以满足精确膜厚控制以及高深宽比结构的保形沉积,这方面ALD原子层沉积远超过其它沉积技术。由于前驱体流量的随意性不会带来影响,所以在ALD原子层沉积中有序、自限制的表面反应将会带来非统计的沉积。这使得ALD原子层沉积膜保持高度的光滑、连续以及无孔的特性,可以提供优异的薄膜性能。ALD原子层工艺也可以实现到大基片上。
Veeco(之前称之为Cambridge Nanotech)已经有15年以上的ALD研发生产经验。2003年Cambridge Nanotech成立于哈佛大学,05年搬到Boston并生产出Thermal ALD - Savannah, 之后生产出Plasam ALD - Fuji、批量生产ALD-Phoenix。2017年被Veeco收购,并更新了Batch HVM ALD - Firebird。至今为止,Veeco在ALD设备已有15年多的经验,全球已安装五百多台ALD设备。