CN117778979B - 半导体离子薄膜材料的制备装置、方法及薄膜材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供半导体离子薄膜材料的制备装置、方法及薄膜材料，包括：真空罐，固定设置于底部基座上；稳流装置，固定设置于真空罐上方，稳流装置的气体出口通过管道与真空罐内部连通；扩散泵，固定设置于底部基座上，其气体入口与真空罐内部连通；前级真空泵，与扩散泵的气体出口通过管道连通；其特征在于，所述真空罐内部设置旋转靶体组件，用于促进目标原子与氩气充分的接触，使得靶体上的目标原子能够均匀消耗，延长的了靶体的使用寿命；通过设置稳流装置和靶体，通过靶体内部的磁铁方向始终向上，促使目标原子沉积在基板上排列更加整齐、致密，减少缺陷。

Description

半导体离子薄膜材料的制备装置、方法及薄膜材料

技术领域

本发明属于半导体设备领域，尤其涉及半导体离子薄膜材料的制备装置、方法及薄膜材料。

背景技术

半导体离子膜是指由半导体材料形成的离子薄膜，随着制备半导体离子薄膜的技术不同，在结构上可分为单晶、多晶和无定形薄膜。

半导体离子薄膜材料的原子排列取向是随机分布的。通过磁控溅射的工艺制备的薄膜材料在基板上按磁场分布的磁力线密度进行排列，在基板边界处由于磁力线分布稀疏，导致沉积在基板上的原子形成的半导体离子薄膜材料存在着大量缺陷，其中间部分和边缘部分具有不同的电学和光学特性，导致其物理特性和化学特性不统一；导致半导体离子膜的边缘存在缺陷的原因主要有两种：一是通入氩气的流量不稳定，导致其轰击靶体强度前后不一致，使得钼原子沉积速度不一；二是磁场强度和方向不能保持稳定，导致基板边缘处薄膜材料存在缺陷。

因此，如何提供一种高质量制备半导体离子薄膜材料的制备装置、方法及薄膜材料，成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

为上述技术问题，本发明提供一种半导体离子薄膜材料的制备装置，包括：

真空罐，固定设置于底部基座上；

稳流装置，固定设置于真空罐上方，稳流装置的气体出口通过管道与真空罐内部连通；

扩散泵，固定设置于底部基座上，其气体入口与真空罐内部连通；

前级真空泵，与扩散泵的气体出口通过管道连通；

其中，所述真空罐内部设置旋转靶体组件，所述旋转靶体组件包括电机、环形支架、前圆盘、后圆盘、靶体以及法兰；

所述环形支架周向固定设置于真空罐内壁上，所述电机通过支架固定设置于环形支架一侧；所述法兰与环形支架同轴固定设置；所述前圆盘和后圆盘同轴，且轴心处设置中心轴，中心轴两端与前圆盘和后圆盘固定连接；

所述电机的转轴通过法兰和前圆盘轴心处与所述中心轴传动连接；所述前圆盘和后圆盘之间的空间设置若干个圆柱形的靶体，所述靶体的两端固定设置前短轴和后短轴，所述前短轴和后短轴均分别和前圆盘和后圆盘固定连接；

所述靶体包括轴承、内筒、滑动件以及液体介质；

所述靶体外部为圆柱形，内部中空，所述轴承设置于靶体内部中空部分的两端；所述内筒可沿周向转动的设置于靶体内部，其两端与轴承的内环固定连接；所述两个滑动件对称设置于内筒的内部，且滑动件的外侧与内筒的内壁可进行相对滑动，且处于密封状态；所述滑动件中间设置凹槽，用于安装固定磁铁片；磁铁片与内筒的下半部空间设置液体介质，用于在靶体旋转状态下保持磁铁片方向始终向上。

进一步的，所述稳流装置包括气体入口、气体出口以及空腔；

所述气体入口设置于稳流装置的上部，气体出口设置于稳流装置的下部，气体出口通过管道与真空罐内部连通；所述稳流装置内部设置空腔，所述空腔下部设置活塞口；所述稳流装置外壁和内部的空腔之间的部分，在空腔的左右两侧设置第一通道和第二通道，所述置第一通道和第二通道上端与气体入口连通，下端与活塞口连通；所述空腔的前后两侧设置第三通道和第四通道，所述第三通道和第四通道上端与空腔上部连通，下端与气体出口连通。

进一步的，所述空腔内部活塞口处设置活塞，所述活塞上方固定设置导向柱；所述导向柱为立方柱形状，且其高度小于空腔的内部高度；所述导向柱的四个侧面方向分别设置第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧，所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧上端均与空腔的顶部固定连接，下部与活塞固定连接，所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧均处于压缩状态。

进一步的，所述扩散泵包括加热器、一级环形喷嘴、二级环形喷嘴以及伞形喷嘴；所述加热器固定设置于扩散泵的下部，用于加热硅油产生硅油蒸汽进入到一级环形喷嘴、二级环形喷嘴以及伞形喷嘴；所述一级环形喷嘴、二级环形喷嘴以及伞形喷嘴设置于扩散泵的内部，依次由低到高设置。

进一步的，所述一级环形喷嘴和二级环形喷嘴为上下环形薄板结构，在一级环形喷嘴和二级环形喷嘴两层薄板之间沿周向间隔设置若干个间距调节装置；

所述间距调节装置包括移动块、固定块、矩形空腔、线性孔、支撑杆、轴销、磁弹簧、导向筒以及导向杆；所述移动块上方与喷嘴上薄板固定连接，所述移动块下方设置为楔形；所述固定块固定设置于喷嘴下薄板上，其内部设置上部开口的矩形空腔；所述线性孔设置于移动块的楔形内部，所述移动块的楔形可上下移动的朝导向筒方向移动；所述线性孔内设置轴销，轴销垂直于线性孔，且可在线性孔范围内进行移动；所述支撑杆上部与轴销固定连接，所述支撑杆下部右侧设置右侧开口的第一侧向空腔，支撑杆下部左侧设置导向杆；所述磁弹簧设置于第一侧向空腔内部，其左端与第一侧向空腔左端固定连接，右端与矩形空腔右侧壁固定连接；所述导向筒固定设置于矩形空腔左侧壁，所述导向筒右侧设置右侧开口的第二侧向空腔，所述导向杆可移动的朝导向筒方向移动。

一种半导体离子薄膜材料的制备方法，使用上述的半导体离子薄膜材料的制备装置，包括如下步骤：

S1、在真空罐内部的顶部设置基板，基板材质为玻璃，玻璃基板上设置有待加工半导体离子薄膜材料，并在旋转靶体组件上设置符合生产要求的含有目标原子的靶体，关闭真空罐的盖子；

S2、使用扩散泵和前级真空泵将真空罐内部抽成微真空状态，罐体内部气压值为10^-7-10^-6Pa，根据参与反应的目标原子（目标原子为钼原子）的种类，试验确定罐体内部的真空度，绝对真空度为10^-6Pa；

S3、使用间距调节装置，对一级环形喷嘴和二级环形喷嘴的间距进行调节，调节硅油蒸汽在喷嘴处的流速，此时流速为200m/s，进而调节真空罐内部的真空度，此时真空度为8.9×10^-7Pa；

S4、启动电机，将旋转靶体组件转动起来，经由稳流装置向真空罐内部通入一定流量的氩气，使得真空罐内部始终处于稀薄氩气的微真空状态；

S5、在磁场作用下，磁场强度为0.03T，氩气原子轰击靶体上的目标原子，目标原子离开靶体，沉积在设置于真空罐内部顶部基板的待加工半导体离子薄膜材料上，加工完成后，将形成的半导体离子薄膜材料从基板上取下收集，得到半导体离子薄膜材料。

一种半导体离子薄膜材料，使用上述半导体离子薄膜材料的制备方法进行制备。

本发明的有益效果是：

（1）通过设置靶材内磁场方向始终向上，当进行离子膜材料制备时，旋转靶体组件转动，由于只在磁铁片与内筒的下半部空间设置液体介质，上部为中空，因此在重力的作用下，磁铁片不会和旋转靶体组件一起转动，而是滑动件和内筒的内壁之间发生相对滑动，以及内筒在两端轴承的作用下和靶体产生相对转动，使得液体介质始终处于内筒的下半部，实现了磁场方向始终向上，将磁场作用发挥到最佳效果，进一步促进氩气原子对目标靶体的轰击，促使目标原子沉积在基板上排列更加整齐、致密，减少缺陷；

（2）通过设置稳流装置时，由气体入口进入，通过第一通道和第二通道到达活塞口处，由于所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧均处于压缩状态，需要氩气到达一定压力时，将活塞顶起，氩气气体进入空腔，并通过第三通道和第四通道到达气体出口，在四个弹簧弹力作用下，始终保持活塞处于稳定的开启状态，保证了氩气气体流量的稳定；

（3）通过设置间距调节装置，当生产不同种类的离子膜需要不同的真空度的真空环境时，利用间距调节装置，调节增大磁弹簧的弹性系数，在导向筒和导向杆的作用下，支撑杆能够沿线性孔导向斜向上移动，由于线性孔和轴销的作用下，移动块受力而朝外侧环形喷嘴外壁方向移动，此时喷嘴间距会增大，硅油蒸汽的流速降低，适合低真空环境的生产过程；当调节减小磁弹簧的弹性系数，在导向筒和导向杆的作用下，支撑杆能够沿线性孔导向斜向下移动，由于线性孔和轴销的作用下，移动块受力而朝环形喷嘴内壁方向移动，此时喷嘴间距会减小，硅油蒸汽的流速增大，适合高真空环境的生产过程，进而实现了根据不同的目标原子适用不同的真空度。

附图说明

图1为制备装置整体图；

图2为真空罐打开图；

图3为旋转靶体组件总体图；

图4为旋转靶体组件前端结构图；

图5为旋转靶体组件后端结构图；

图6为靶体总体图；

图7为靶体纵向剖视图；

图8为靶体纵向局部剖视图；

图9为靶体横向剖视图；

图10为稳流装置剖视图；

图11为稳流装置背面的剖视图；

图12为扩散泵剖视图；

图13为间距调节装置剖视图。

真空罐100，稳流装置200，扩散泵300，前级真空泵400，旋转靶体组件110，电机111，环形支架112，前圆盘113，后圆盘114，靶体115，法兰116，前短轴117，中心轴120，后短轴121，轴承151，内筒152，滑动件153，液体介质154，气体入口210，第一通道220，第二通道230，活塞口240，活塞250，导向柱260，空腔270，第一弹簧280，第二弹簧290，第三通道231，第四通道232，第三弹簧291，第四弹簧292，气体出口211，加热器310，一级环形喷嘴350，间距调节装置320、二级环形喷嘴330，伞形喷嘴340，移动块321，固定块322，矩形空腔323，线性孔324，支撑杆325，轴销326，磁弹簧327，导向筒328，导向杆329，第一侧向空腔330，第二侧向空腔331。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参阅图1所示，本实施方式提供一种半导体离子薄膜材料的制备装置，包括真空罐100、稳流装置200、扩散泵300以及前级真空泵400；所述真空罐100固定设置于底部基座上（图中未示出），所述稳流装置200固定设置于真空罐100上方，稳流装置200的气体出口通过管道与真空罐100内部连通，所述稳流装置200用于稳定氩气流量，使得真空罐100内部始终处于稀薄氩气的微真空状态；所述扩散泵300固定设置于底部基座上（图中未示出），其气体入口与真空罐100内部连通；所述前级真空泵400与扩散泵300的气体出口通过管道连通。

目前，使用磁控溅射工艺生产离子膜材料过程中，在磁场的作用下以及充入微量氩气的情况下，氩气原子轰击靶体导致靶体上的目标原子溅射到基板上沉积形成离子膜材料，固定式的靶体使得靶体上的目标原子与氩气不能充分接触，出现靶体上的目标原子参与反应不均衡的情况。

为了避免靶体上的目标原子参与反应不均衡的情况发生，促进目标原子与氩气充分的接触，参阅图2-5，所述真空罐100内部设置旋转靶体组件110，所述旋转靶体组件110包括电机111、环形支架112、前圆盘113、后圆盘114、靶体115以及法兰116；所述环形支架112周向固定设置于真空罐100内壁上，所述电机111通过支架固定设置于环形支架112一侧；所述法兰116与环形支架112同轴固定设置；所述前圆盘113和后圆盘114同轴，且轴心处设置中心轴120中心轴120两端与前圆盘113和后圆盘114固定连接；所述电机111的转轴通过法兰116和前圆盘113轴心处与所述中心轴120传动连接；所述前圆盘113和后圆盘114之间的空间设置若干个圆柱形的靶体115，所述靶体115的两端固定设置前短轴117和后短轴121，所述前短轴117和后短轴121均分别和前圆盘113和后圆盘114固定连接。

由此，当电机111工作时，在固定的环形支架112上，在电机111的带动下，前圆盘113和后圆盘114以及内部设置的靶体115沿中心轴120进行转动，通过上述设置，避免了靶体上的目标原子参与反应不均衡的情况发生，促进目标原子与氩气充分的接触，使得靶体115上的目标原子能够均匀消耗，延长的了靶体115的使用寿命。

本实施方式的半导体离子薄膜材料的制备装置，可将用于沉积目标原子的基板设置于真空罐100的内部的顶部，所述旋转靶体组件110转动以避免靶体上的目标原子参与反应不均衡的情况发生，促进目标原子与氩气充分的接触，使得靶体115上的目标原子能够均匀消耗，但是此时如果磁场方向跟着改变的话，磁场就不能对准产生目标原子沉积的基板，导致沉积效果较差，为了将磁场作用发挥到最佳效果，进一步促进氩气原子对目标靶体的轰击，避免实现靶体转动的情况下磁场方向跟着一起转动，保证磁场方向始终向上，促使目标原子沉积在基板上排列更加整齐、致密，减少缺陷。

参阅图7-9，本实施方式的靶体115包括轴承151、内筒152、滑动件153以及液体介质154；所述靶体115外部为圆柱形，内部中空，所述轴承151设置于靶体115内部中空部分的两端；所述内筒152可沿周向转动的设置于靶体115内部，其两端与轴承151的内环固定连接；所述两个滑动件153对称设置于内筒152的内部，且滑动件153的外侧与内筒152的内壁可进行相对滑动，且处于密封状态；所述滑动件153中间设置凹槽，用于安装固定磁铁片；磁铁片与内筒152的下半部空间设置液体介质154，用于在靶体旋转状态下保持磁铁片方向始终向上。

通过上述设置，当进行离子膜材料制备时，旋转靶体组件110转动，由于只在磁铁片与内筒152的下半部空间设置液体介质154，上部为中空，因此在重力的作用下，磁铁片不会和旋转靶体组件110一起转动，而是滑动件153和内筒152的内壁之间发生相对滑动，以及内筒152在两端轴承151的作用下和靶体115产生相对转动，使得液体介质154始终处于内筒152的下半部，实现了磁场方向始终向上，将磁场作用发挥到最佳效果，进一步促进氩气原子对目标靶体的轰击，促使目标原子沉积在基板上排列更加整齐、致密，减少缺陷。

液体介质是水，作用是在重力作用下，液体介质始终处于靶体内部的下半部，磁铁处于水平状态，磁场方向保持一定，氩原子可持续稳定的轰击靶材上的目标原子钼，钼原子能够持续稳定地沉积在设置于真空罐内部顶部基板的待加工半导体离子薄膜材料上，使形成的薄膜材料更加均匀。

在磁控溅射工艺中，输入氩气的流量也对生产过程起着很重要的作用，为了稳定氩气流量，使得真空罐100内部始终处于稀薄氩气的微真空状态，参阅图10-11，本实施方式的稳流装置200包括气体入口210、气体出口211以及空腔270；所述气体入口210设置于稳流装置200的上部，气体出口211设置于稳流装置200的下部，气体出口211通过管道与真空罐100内部连通；所述稳流装置200内部设置空腔270，所述空腔270下部设置活塞口240；所述稳流装置200外壁和内部的空腔270之间的部分，在空腔270的左右两侧设置第一通道220和第二通道230，所述置第一通道220和第二通道230上端与气体入口210连通，下端与活塞口240连通；所述空腔270的前后两侧设置第三通道231和第四通道232，所述第三通道231和第四通道232上端与空腔270上部连通，下端与气体出口211连通；所述空腔270内部活塞口240处设置活塞250，所述活塞250上方固定设置导向柱260；所述导向柱260为立方柱形状，且其高度小于空腔270的内部高度；所述导向柱260的四个侧面方向分别设置第一弹簧280、第二弹簧290、第三弹簧291和第四弹簧292，所述第一弹簧280、第二弹簧290、第三弹簧291和第四弹簧292上端均与空腔270的顶部固定连接，下部与活塞250固定连接，所述第一弹簧280、第二弹簧290、第三弹簧291和第四弹簧292均处于压缩状态。

由此，氩气气体通过该稳流装置200时，由气体入口210进入，通过第一通道220和第二通道230到达活塞口240处，由于所述第一弹簧280、第二弹簧290、第三弹簧291和第四弹簧292均处于压缩状态，需要氩气到达一定压力时，将活塞250顶起，氩气气体进入空腔270，并通过第三通道231和第四通道232到达气体出口211，在四个弹簧弹力作用下，始终保持活塞250处于稳定的开启状态，保证了氩气气体流量的稳定。

初始状态下，活塞250处于关闭状态，所述第一弹簧280、第二弹簧290、第三弹簧291和第四弹簧292均处于压缩状态，活塞250的底面和空腔270的底面紧密贴合，当氩气到达一定压力时，气压大于四个弹簧弹力，将活塞250顶起，氩气气体进入空腔270，并通过第三通道231和第四通道232到达气体出口211，活塞250顶起一定的距离后，弹簧弹力增大，直到弹簧弹力等于气体压力，保持活塞250处于稳定的开启状态，保证了氩气气体流量的稳定。

由于在磁控溅射工艺中，不同的目标原子对真空度的要求不同，为了实现根据不同的目标原子适用不同的真空度，参阅图12-13，本实施方式的扩散泵300包括加热器310、一级环形喷嘴350、二级环形喷嘴330以及伞形喷嘴340；所述加热器310固定设置于扩散泵300的下部，用于加热硅油产生硅油蒸汽进入到一级环形喷嘴350、二级环形喷嘴330以及伞形喷嘴340；所述一级环形喷嘴350、二级环形喷嘴330以及伞形喷嘴340设置于扩散泵300的内部，依次由低到高设置。

所述一级环形喷嘴350和二级环形喷嘴330为上下环形薄板结构，在一级环形喷嘴350和二级环形喷嘴330两层薄板之间沿周向间隔设置若干个间距调节装置320，所述间距调节装置包括移动块321、固定块322、矩形空腔323、线性孔324、支撑杆325、轴销326、磁弹簧327、导向筒328以及导向杆329；所述移动块321上方与喷嘴上薄板固定连接，所述移动块321下方设置为楔形；所述固定块322固定设置于喷嘴下薄板上，其内部设置上部开口的矩形空腔323；所述线性孔324设置于移动块321的楔形内部，所述移动块321的楔形可上下移动的朝导向筒方向移动；所述线性孔324内设置轴销326，轴销326垂直于线性孔324，且可在线性孔324范围内进行移动；所述支撑杆325上部与轴销326固定连接，所述支撑杆325下部右侧设置右侧开口的第一侧向空腔330，支撑杆325下部左侧设置导向杆329；所述磁弹簧327设置于第一侧向空腔330内部，其左端与第一侧向空腔330左端固定连接，右端与矩形空腔323右侧壁固定连接；所述导向筒328固定设置于矩形空腔323左侧壁，所述导向筒328右侧设置右侧开口的第二侧向空腔331，所述导向杆329可移动的朝导向筒328方向移动。

可以理解的是，喷嘴薄板其本身拥有一定的弹性，给予一定的支撑力或拉力时，两层薄板之间的间距可以进行变化；另一方面，在加热器功率一定的情况下，产生的硅油蒸汽压力相同，因而调节两层薄板之间的间距可调节通过喷嘴的硅油蒸汽的流速，因为扩散泵的原理是利用硅油蒸汽的流速带动气体分子实现抽真空的功能，因此硅油蒸汽的流速越大，进而得到真空度越高的真空环境。

间距调节装置的上部和上层薄板可拆卸连接，间距调节装置的下部和下层薄板可拆卸连接。喷嘴间距为上层薄板和下层薄板之间的间距。

通过上述设置，当生产不同种类的离子膜需要不同的真空度的真空环境时，利用间距调节装置320，调节增大磁弹簧327的弹性系数，在导向筒328和导向杆329的作用下，支撑杆325能够沿线性孔324导向斜向上移动，由于线性孔326和轴销326的作用下，移动块321受力而朝外侧环形喷嘴外壁方向移动，此时喷嘴间距会增大，硅油蒸汽的流速降低，适合低真空环境的生产过程；当调节减小磁弹簧327的弹性系数，在导向筒328和导向杆329的作用下，支撑杆325能够沿线性孔324导向斜向下移动，由于线性孔326和轴销326的作用下，移动块321受力而朝环形喷嘴内壁方向移动，此时喷嘴间距会减小，硅油蒸汽的流速增大，适合高真空环境的生产过程，进而实现了根据不同的目标原子适用不同的真空度。

可以理解的是，说明书附图中磁弹簧327仅仅是一种示意，磁弹簧327可以为磁流变弹性体，通过改变电流大小来改变磁场强度，进而调节弹性体的弹性系数。

本实施方式还提供一种半导体离子薄膜材料的制备方法，该方法使用上述实施例的半导体离子薄膜材料的制备装置，包括如下步骤：

S1、在真空罐100内部的顶部设置基板，基板材质为玻璃，基板仅为待加工薄膜的固定作用，选用一般钢化玻璃即可，此处不做具体限定，玻璃基板上设置有待加工薄膜材料，所述待加工薄膜材料可以选择常规的无机半导体薄膜材料，例如非晶硅材料、氧化锌材料、氧化铟锡材料，也可以选择有机半导体薄膜，例如由有机高分子聚合物构成的聚合物材料等，并在旋转靶体组件110上设置符合生产要求的含有目标原子的靶体115，关闭真空罐100的盖子；

S2、使用扩散泵300和前级真空泵400将真空罐100内部抽成微真空状态，罐体内部气压值为10^-7-10^-6Pa，根据参与反应的目标原子（目标原子为钼原子）的种类，试验确定罐体内部的真空度，绝对真空度为10^-6Pa；

S3、使用间距调节装置320，对一级环形喷嘴350和二级环形喷嘴330的间距进行调节，调节硅油蒸汽在喷嘴处的流速，此时流速为200m/s，进而调节真空罐内部的真空度，此时真空度为8.9×10^-7Pa；

S4、启动电机111，将旋转靶体组件110转动起来，经由稳流装置向真空罐100内部通入一定流量的氩气，使得真空罐100内部始终处于稀薄氩气的微真空状态；

S5、在磁场作用下，磁场强度为0.03T，氩气原子轰击靶体115上的目标原子，目标原子离开靶体115，沉积在设置于真空罐100内部顶部基板的待加工半导体离子薄膜材料上，加工完成后，将形成的半导体离子薄膜材料从基板上取下收集，得到半导体离子薄膜材料。

本实施方式还提供一种半导体离子薄膜材料，该材料使用上述实施例的半导体离子薄膜材料的制备装置和制备方法进行制备，通过靶体内部的磁铁方向始终向上，促使目标原子沉积在基板上排列更加整齐、致密，减少缺陷。

Claims (7)

1.一种半导体离子薄膜材料的制备装置，包括：

真空罐，固定设置于底部基座上；

稳流装置，固定设置于真空罐上方，稳流装置的气体出口通过管道与真空罐内部连通；

扩散泵，固定设置于底部基座上，其气体入口与真空罐内部连通；

前级真空泵，与扩散泵的气体出口通过管道连通；

其特征在于，所述真空罐内部设置旋转靶体组件，所述旋转靶体组件包括电机、环形支架、前圆盘、后圆盘、靶体以及法兰；

所述环形支架周向固定设置于真空罐内壁上，所述电机通过支架固定设置于环形支架一侧；所述法兰与环形支架同轴固定设置；所述前圆盘和后圆盘同轴，且轴心处设置中心轴，中心轴两端与前圆盘和后圆盘固定连接；

所述电机的转轴通过法兰和前圆盘轴心处与所述中心轴传动连接；所述前圆盘和后圆盘之间的空间设置若干个圆柱形的靶体，所述靶体的两端固定设置前短轴和后短轴，所述前短轴和后短轴均分别和前圆盘和后圆盘固定连接；

所述靶体包括轴承、内筒、滑动件以及液体介质；

所述靶体外部为圆柱形，内部中空，所述轴承设置于靶体内部中空部分的两端；所述内筒可沿周向转动的设置于靶体内部，其两端与轴承的内环固定连接；所述两个滑动件对称设置于内筒的内部，且滑动件的外侧与内筒的内壁可进行相对滑动，且处于密封状态；所述滑动件中间设置凹槽，用于安装固定磁铁片；磁铁片与内筒的下半部空间设置液体介质，用于在靶体旋转状态下保持磁铁片方向始终向上。

2.根据权利要求1所述的半导体离子薄膜材料的制备装置，其特征在于，所述稳流装置包括气体入口、气体出口以及空腔；

所述气体入口设置于稳流装置的上部，气体出口设置于稳流装置的下部，气体出口通过管道与真空罐内部连通；所述稳流装置内部设置空腔，所述空腔下部设置活塞口；所述稳流装置外壁和内部的空腔之间的部分，在空腔的左右两侧设置第一通道和第二通道，所述置第一通道和第二通道上端与气体入口连通，下端与活塞口连通；所述空腔的前后两侧设置第三通道和第四通道，所述第三通道和第四通道上端与空腔上部连通，下端与气体出口连通。

3.根据权利要求2所述的半导体离子薄膜材料的制备装置，其特征在于，所述空腔内部活塞口处设置活塞，所述活塞上方固定设置导向柱；所述导向柱为立方柱形状，且其高度小于空腔的内部高度；所述导向柱的四个侧面方向分别设置第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧，所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧上端均与空腔的顶部固定连接，下部与活塞固定连接，所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧均处于压缩状态。

4.根据权利要求1所述的半导体离子薄膜材料的制备装置，其特征在于，所述扩散泵包括加热器、一级环形喷嘴、二级环形喷嘴以及伞形喷嘴；所述加热器固定设置于扩散泵的下部，用于加热硅油产生硅油蒸汽进入到一级环形喷嘴、二级环形喷嘴以及伞形喷嘴；所述一级环形喷嘴、二级环形喷嘴以及伞形喷嘴设置于扩散泵的内部，依次由低到高设置。

5.根据权利要求4所述的半导体离子薄膜材料的制备装置，其特征在于，所述一级环形喷嘴和二级环形喷嘴为上下环形薄板结构，在一级环形喷嘴薄板之间和二级环形喷嘴薄板之间沿周向间隔设置若干个间距调节装置；

所述间距调节装置包括移动块、固定块、矩形空腔、线性孔、支撑杆、轴销、磁弹簧、导向筒以及导向杆；所述移动块上方与喷嘴上薄板固定连接，所述移动块下方设置为楔形；所述固定块固定设置于喷嘴下薄板上，其内部设置上部开口的矩形空腔；所述线性孔设置于移动块的楔形内部，所述移动块的楔形可上下移动的朝导向筒方向移动；所述线性孔内设置轴销，轴销垂直于线性孔，且可在线性孔范围内进行移动；所述支撑杆上部与轴销固定连接，所述支撑杆下部右侧设置右侧开口的第一侧向空腔，支撑杆下部左侧设置导向杆；所述磁弹簧设置于第一侧向空腔内部，其左端与第一侧向空腔左端固定连接，右端与矩形空腔右侧壁固定连接；所述导向筒固定设置于矩形空腔左侧壁，所述导向筒右侧设置右侧开口的第二侧向空腔，所述导向杆可移动的朝导向筒方向移动。

6.一种半导体离子薄膜材料的制备方法，使用如权利要求1-5任意一项所述的半导体离子薄膜材料的制备装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在真空罐内部的顶部设置玻璃基板，玻璃基板上设置有待加工半导体离子薄膜材料，并在旋转靶体组件上设置符合生产要求的含有钼原子的靶体，关闭真空罐的盖子；

S2、使用扩散泵和前级真空泵将真空罐内部抽成微真空状态，罐体内部气压值为10^-7-10^-6Pa，根据参与反应的钼原子，试验确定罐体内部的真空度，绝对真空度为10^-6Pa；

S3、使用间距调节装置，对一级环形喷嘴和二级环形喷嘴的间距进行调节，调节硅油蒸汽在喷嘴处的流速为200m/s，进而调节真空罐内部的真空度为8.9×10^-7Pa；

S4、启动电机，将旋转靶体组件转动起来，经由稳流装置向真空罐内部通入一定流量的氩气，使得真空罐内部始终处于稀薄氩气的微真空状态；

S5、在磁场强度为0.03T的磁场作用下，氩气原子轰击靶体上的钼原子，钼原子离开靶体，沉积在设置于真空罐内部顶部基板的待加工半导体离子薄膜材料上，加工完成后，将形成的半导体离子薄膜材料从基板上取下收集，得到半导体离子薄膜材料。

7.一种半导体离子薄膜材料，使用如权利要求6所述的半导体离子薄膜材料的制备方法进行制备。