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技術文章

化學氣相傳輸(CVT)晶體生長爐,二維材料單晶制備

時間:2025-09-04 點擊:

關于CVT晶體生長爐,精準掌控原子級生長,森朗裝備CVT晶體生長爐開啟二維材料單晶制備新時代,材料的結構決定性質,性質決定性能,性能決定應用。在二維材料研發領域,這一鐵律對單晶質量提出了極致要求。森朗裝備融合十年真空裝備研發積淀,推出新一代CVT化學氣相輸運晶體生長爐,以真空密封精度±0.1%、雙溫區梯度控制±1℃ 的核心優勢,為科研與產業用戶提供二維單晶制備的終極解決方案。技術突破:CVT法如何實現二維單晶的原子級精準生長?化學氣相輸運(CVT)是制備高質量單晶的“黃金標準”,其核心在于輸運劑驅動下的氣固相平衡控制:定向輸運機制:在真空密封石英管中,碘/溴等輸運劑攜帶原料(如Mo、S單質)從高溫區(T1)氣化,在低溫區(T2)因過飽和沉積,實現原子級有序堆疊;層數可控設計:通過精確調控溫度梯度(ΔT≥50℃) 與輸運劑濃度,直接生長單層或少層二維材料(如MoS?、WS?),規避傳統剝離法的晶界缺陷問題;多元兼容工藝:支持硫屬化合物、氮化硼、石墨烯異質結等材料體系,組分調控精度達±0.01at%。

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森朗裝備CVT系統的五大硬核競爭力:

1. “零泄漏”真空密封系統,真空漏率≤2×10?? Pa·m3/s(氦質譜檢漏認證),支持10?3 Pa級極限真空環境;水焊槍密封技術:2800℃高溫等離子體熔融石英管,氣密性超越常規法蘭結構多倍。

2. 智能雙溫區協同控制

參數

        指標

行業對比

溫區長度

高溫區220mm/恒溫區100mm

 常規設備≤80mm

控溫精度

±1℃(PID程序化編程)

 ±5℃

工作溫度

室溫-1200℃

 ≤1100℃

升溫速率

≤10℃/min(可編程斜坡)     

≤5℃/min

3. 全流程自動化操作:集成高真空封管機+雙溫區管式爐,原料裝填→真空密封→梯度生長全流程一鍵完成;支持石英管原位轉移(匹配手套箱),防止空氣敏感材料氧化。

4. 多維應用擴展能力:CVT/CVD復合模式:切換為化學氣相沉積,實現二維材料異質結外延(如MoS?/WSe?側向結);兼容塊體單晶/薄膜/粉末生長,覆蓋超導材料、熱電材料、磁性材料等前沿領域。

5. 高技術級別安全防護:三重冗余保護:真空防爆閥+電氣隔離變壓器+循環水冷系統;自診斷機制:實時監測真空度與溫度波動,異常狀態自動停機。

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實驗室選擇森朗CVT?清華大學微納電子系:利用Φ80mm大尺寸爐膛(定制款)實現8小時批量化制備二硫化鉬單晶,良品率>90%;中科院上海光機所:在鉭酸鋰(LT)晶體生長中,±1℃恒溫精度使壓電系數提升15%;產業轉化標桿:某頭部半導體企業采用森朗設備開發石墨烯/氮化硼垂直異質結,器件開關比突破10?,良率成本降低40%。賦能未來:從實驗室到量產的關鍵跳板,森朗裝備CVT系統已通過ISO 9001精密儀器認證,提供:24小時專家響應:免費上門安裝調試,操作培訓至獨立實驗;定制化服務:支持尺寸(Φ15-800mm)、溫區布局、真空機組(分子泵選配)按需設計;超長質保:關鍵部件(加熱元件、真空傳感器)終身維護。晶的生長軌跡都可控、可測、可重復。即刻升級您的材料實驗室,森朗裝備CVT晶體生長爐,以原子級的精準,定義二維材料的未來。


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