CN216451555U - 一种真空加热装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种真空加热装置，属于真空加热技术领域。真空加热装置的加热台主体包括：样品固定架、导电基台以及第一加热组件。导电基台连接有阳极接线座；导电基台设有定位部，用于承载并固定样品固定架。第一加热组件包括钨丝和连接于钨丝两端的钨丝电极；钨丝固定于导电基台，并与样品固定架呈相对且非接触式分布。其设备简单，成本低，且能采用不同的加热方式。

Description

一种真空加热装置

技术领域

本申请涉及真空加热技术领域，具体而言，涉及一种真空加热装置。

背景技术

扫描隧道显微镜作为一种扫描探针显微术工具，可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。为了能够更容易地观察到材料表面的单个原子，需要在观察前对样品进行预处理，即在高真空状态下对样品基片进行退火处理，以细化晶粒、调整组织、消除组织缺陷，从而获得干净平整的基片。

分子束外延是一种特殊的真空镀膜工艺，是一种制备单晶薄膜的新技术，它是在适当的衬底与合适的条件下，沿衬底材料晶轴方向逐层生长薄膜的方法。通过控制衬底温度，可以控制膜层生长速率以及束流强度，膜层组分和掺杂浓度可随源的变化而迅速调整。用这种技术已能制备薄到几十个原子层的单晶薄膜，以及交替生长不同组分、不同掺杂的薄膜而形成的超薄层量子显微结构材料。

目前，针对上述真空加热操作，通常采用激光加热的方式和射频加热技术，设备复杂成本高，且加热方式单一。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种真空加热装置，设备简单，成本低，且能采用不同的加热方式。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种真空加热装置，包括加热台主体，加热台主体包括：样品固定架、导电基台以及第一加热组件。

导电基台连接有阳极接线座；导电基台设有定位部，用于承载并固定样品固定架。

第一加热组件包括钨丝和连接于钨丝两端的钨丝电极；钨丝固定于导电基台，并与样品固定架呈相对且非接触式分布。

在上述技术方案中，在第一加热组件中设置钨丝和钨丝电极，并在导电基台设置阳极接线座，其结构简单、成本低。当所需加热温度较低时，可以在钨丝两端的钨丝电极接入直流电源的正负极进行热辐射加热；当所需加热温度较高时，可以同时再在阳极接线座接入高压电源的正极并在钨丝接入高压电源的负极进行电子轰击加热，该加热台主体具备不同的加热方式且能够达到较高的加热温度。

在一些实施方案中，满足以下条件(a)和(b)中的至少一个：(a)钨丝的直径为0.2mm～0.5mm；(b)钨丝沿螺旋路径延伸。

在上述技术方案中，钨丝按照合适的直径规格和延伸路径设置，在接入高压电源时具有合适的电子逸出量，保证较好的轰击加热效果。

在一些实施方案中，样品固定架包括第一样品固定架，第一样品固定架包括第一样品承载底板、第一样品压片和第一紧固件；第一样品承载底板用于放置并固定于定位部，其中部贯穿开设有加热孔；第一紧固件用于将第一样品压片和第一样品承载底板进行紧固连接。

在上述技术方案中，样品架的设置方式简单，且对样品的取放和固定方便。其中，加热孔的设置方便露出样品，方便对样品进行热辐射和轰击加热。

在一些实施方案中，加热台主体还包括第二加热组件，第二加热组件包括电刷和连接于电刷一端的电刷电极，电刷固定于导电基台背向钨丝的一侧，电刷的另一端用于与样品固定架电性接触。

在上述技术方案中，设置电刷和导电基台配合，通过在二者之间接入直流电源，能够较快地对半导体进行加热，使得加热台主体的加热模式更加多样化，且能够更好地实现不同材质的样品的加热。

在一些实施方案中，样品固定架包括第二样品固定架，第二样品固定架包括第二样品承载底板、样品支撑板、第二样品压片和第二紧固件，第二样品承载底板用于放置并固定于定位部，第二紧固依次穿设于第二样品压片、样品支撑板以及第二样品承载底板；靠近电刷的样品支撑板包括平板部和凸出部，凸出部凸设于平板部的顶部并用于与电刷电性接触。

可选地，凸出部在长度方向上的两端顶部均设置有倒角结构。

可选地，倒角结构满足以下条件(c)～(e)中的至少一个：(c)倒角结构的倾斜方向与凸出部的长度方向之间的夹角为10°～30°；(d)倒角结构在倾斜方向上的长度与凸出部的长度之比为(1～2):10；(e)在倒角结构的倾斜方向上，倒角结构的两端具有弧形过渡区，每个弧形过渡区在倒角结构中的分布范围占比为10％～20％。

在上述技术方案中，样品架的设置方式简单，且对样品的取放和固定方便。其中，凸出部的设置方便与电刷接触，方便通过对电刷快速地对半导体样品进行加热。

进一步地，在凸出部的两端顶部均设置有倒角结构，并将倒角结构按照一定的要求配置，用于对电刷和凸出部的动态配合进行导向，以使得二者能够较好地动态配合。

在一些实施方案中，真空加热装置还包括安装主体；安装主体包括安装底座、波纹管和连接件；安装底座设有固定架和移动架；波纹管的第一端连接于固定架，并设有用于与真空腔室密封连接并连通的安装件；波纹管的第二端与移动架连接；连接件穿设于波纹管内，连接件的一端与波纹管的第二端连接，连接件的另一端穿出波纹管的第一端并与导电基台连接。

在上述技术方案中，通过控制移动架的能够驱动连接于连接件的导电基台，方便根据加热需要对导电基台的位置进行调整。波纹管具有较好的形变适应能力，使得加热真空腔体内和波纹管内能够较好地保持真空环境。

在一些实施方案中，移动架设有第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件，第一驱动件用于驱动波纹管的第二端在第一预设方向移动，第二驱动件用于驱动波纹管的第二端在第二预设方向移动，第三驱动件用于驱动波纹管的第二端在第三预设方向移动；其中，第一预设方向为固定架指向移动架的方向；第二预设方向和第三预设方向相互垂直，且二者均垂直于第一预设方向。

可选地，移动架满足以下条件(f)～(h)中的至少一个：(f)第一驱动件为丝杠驱动结构；(g)第二驱动件为千分尺手柄；(h)第三驱动件为千分尺手柄。

在上述技术方案中，移动架能够驱动波纹管的第二端在X、Y、Z轴的三轴立体坐标体系内移动，使得位置的调节方便灵活。

进一步地，移动架中驱动件设置为特定的驱动形式，使得在各个方向上具有合适的调节精度，能够更好地适应调节需要。

在一些实施方案中，连接件与波纹管的第二端可转动地连接；真空加热装置还包括转动机构，转动机构与连接件传动连接。

在上述技术方案中，转动机构的设置便于控制连接件带动导电基台转动，能够更好地进行加热和观察。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的真空加热装置在第一视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的真空加热装置在第二视角的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的真空加热装置在第一视角的局部结构示意图；

图4为本申请实施例提供的真空加热装置在第二视角的局部结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第一样品固定架的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的第二样品固定架的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的转动机构的剖视图。

图标：10-真空加热装置；100-加热台主体；110-样品固定架；111-第一样品固定架；1111-第一样品承载底板；1112-第一样品压片；1113-第一紧固件；112-第二样品固定架；1121-第二样品承载底板；1122-样品支撑板；11221-平板部；11222-凸出部；11223-倒角结构；1123-第二样品压片；1124-第二紧固件；1125-绝缘件；1126-高度调节件；1127-钼螺母；120-导电基台；121-阳极接线座；122-定位部；1221-样品架滑槽；1222-样品架压片；130-第一加热组件；131-钨丝；132-钨丝电极；140-第二加热组件；141-电刷；142-电刷电极；150-底板；160-连接结构；200-安装主体；210-安装底座；211-固定架；212-移动架；2121-第一驱动件；2122-第二驱动件；2123-第三驱动件；220-波纹管；221-安装件；230-连接件；300-转动机构；301-连接法兰；302-中心转轴；303-轴承套；304-外部磁铁固定座；305-内部磁铁固定座；306-轴套；307-尾部固定环；308-外部磁铁；309-内部磁铁；A-金属衬底；B-半导体衬底。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

发明人研究发现，采用电加热丝进行加热，设备简单，成本低。但是，电加热丝进行加热的方式通常温度较低，在对金属材料进行加热时，通常达不到烘烤温度。进一步研究发现，在使用电加热丝进行加热时，选择特定材质的电加热丝，通过在电加热丝和样品之间增加一个合适的电场，能够使得电加热丝表面有效逸出电子对材料进行轰击加热，能够有效提高可达到的加热温度。

请参阅图1～图4，本申请实施例提供一种真空加热装置10，包括加热台主体100。加热台主体100用于置入真空腔室中对样品进行加热，该加热台主体100包括样品固定架110、导电基台120以及第一加热组件130。

导电基台120连接有阳极接线座121；导电基台120设有定位部122，用于承载并固定样品固定架110。第一加热组件130包括钨丝131和连接于钨丝131两端的钨丝电极132；钨丝131固定于导电基台120，且与样品固定架110呈相对且非接触式分布，也就是说，钨丝131和样品固定架110相对分布，且二者不相互接触。其中，钨丝131和样品固定架110二者不相互接触的方式，可以是二者中间有间隙的分布方式，也可以是二者之间设置隔档件进行间隔的分布方式；在设置有隔档件的情况下，该隔档件的材质例如选择热导率较高的钼或钽。

导电基台120整体为板状结构，其顶部作为台面。该导电基台120由可导电的材质制成，以实现可导电的功能。作为示例，导电基台120由钼加工而成。钼的硬度较大，有较好的支撑作用；钼的热膨胀系数很低、熔点很高(高达2662℃)且热传导率较高，即具有较好的耐高温性能和热传导性能，能够较好地应用于加热结构中。

定位部122具有承载样品固定架110的功能，例如具有开设于导电基台120的样品架滑槽1221，用于将样品固定架110可滑动地容置其中。定位部122还具有固定样品固定架110的功能，例如设有与滑槽对应的样品架压片1222，用于将样品固定架110压紧在样品架滑槽1221内。作为示例，样品架压片1222由钽片加工而成，其韧性较好，且可以以一定的摩擦力将样品固定架110固定住，使得加热过程中加热台主体100台发生旋转时样品固定架110能够稳定地固定于样品架滑槽1221内。

钨丝131固定于导电基台120的方式不限，例如通过钼螺钉和钼螺母1127固定在导电基台120的下方，并与其定位部122中的样品架滑槽1221相对设置。

本申请中，在第一加热组件130中设置钨丝131和钨丝电极132，并在导电基台120设置阳极接线座121，其结构简单、成本低，且具备不同的加热方式且能够达到较高的加热温度。其中，该加热台主体100的加热原理如下：

当所需加热温度较低时(例如≤600℃)，在钨丝131两端的钨丝电极132接入直流电源的正负极，能够方便地通过钨丝131对样品进行热辐射加热。钨丝131其熔点高、逸出攻低、蒸发率小、热发射稳定且耐离子轰击性能好，当所需加热温度较高时(例如＞600℃)，同时再在阳极接线座121接入高压电源的正极并在钨丝131接入高压电源的负极，使得钨丝131和样品之间叠加了一个电场，能够使钨丝131表面逸出电子对样品(可以是金属样品，也可以是硅片等半导体样品)进行轰击加热；其中，当高压电源的电压为500V～1000V的情况下，可达到的最高加热温度可达到1000℃以上甚至1200℃以上。

作为一种示例，钨丝131的直径为0.2mm～0.5mm，或为0.3mm～0.4mm，货位0.35mm～0.4mm，例如为0.375mm。该规格的钨丝131在接入高压电源时具有合适的电子逸出量，保证较好的轰击加热效果；同时，该规格的钨丝131也方便加工和成型。

作为一种示例，钨丝131沿螺旋路径延伸，其例如为双层绕制结构且横截面的形状为椭圆形；其中，螺旋路径的中心轴可选地与导电基台120的表面平行。该钨丝131具有合适的分布密度且与导电基台120有较大的对应区域，在接入高压电源时具有合适的电子逸出量，保证较好的轰击加热效果。

考虑到本申请提供的上述加热台主体100，通过第一加热组件130的热辐射加热和轰击加热，主要能够较好地进行金属样品的加热。而在实际作业中，有时候需要对半导体进行加热，因此，在加热台主体100中增加能够快速对半导体样品进行加热的加热组件，使得加热台主体100的加热模式更加多样化，且能够更好地实现不同材质的样品的加热。

作为一种示例，加热台主体100还包括第二加热组件140，第二加热组件140包括电刷141和连接于电刷141一端的电刷电极142，电刷141固定于导电基台120背向钨丝131的一侧，其例如固定于导电基台120的上方并通过氧化铝陶瓷与导电基绝缘；电刷141的另一端用于与样品固定架110电性接触。当需要对半导体样品进行加热时，将固定有样品固定架110的固定于定位部122，使得电刷141与样品固定架110实现电性接触，然后在阳极接线座121和电刷电极142接入直流电源的正负极，即可快速地对半导体样品进行加热。

由于电刷141与样品固定架110属于动态接触，且工作状态下处理高温的环境，可选地，电刷141由钽片经激光切割而成。钽熔点高(可达2995℃)、硬度适中、富有延展性、热膨胀系数很小且具有极高的抗腐蚀性，能够较好地适应工作环境并满足工作要求。

在本申请中，样品固定架110的设置方式不限，只要能够进行样品的取放和固定即可。在本申请中，样品固定架110的数量也不限，其可以设置为一个或多个。其中，多个样品固定架110的结构可以相同，可以用于固定多个相同的待加热样品；多个样品固定架110的结构也可以不相同，可以用于固定多个不相同的待加热样品，例如分别用于固定金属样品和半导体样品。

请参阅图5，作为第一种示例，样品固定架110包括第一样品固定架111，其示例性地用于固定金属样品。例如金属衬底A。第一样品固定架111包括第一样品承载底板1111、第一样品压片1112和第一紧固件1113。第一样品承载底板1111用于放置并固定于定位部122；其中部贯穿开设有加热孔，方便露出样品，方便对样品进行热辐射和轰击加热。第一紧固件1113用于将第一样品压片1112和第一样品承载底板1111进行紧固连接。

请参阅图6，作为第二种示例，样品固定架110还包括第二样品固定架112，其示例性地用于固定半导体样品。例如半导体衬底B。样品固定架110包括第二样品固定架112，第二样品固定架112包括第二样品承载底板1121、样品支撑板1122、第二样品压片1123和第二紧固件1124，第二紧固依次穿设于第二样品压片1123、样品支撑板1122以及第二样品承载底板1121。第二样品承载底板1121用于放置并固定于定位部122，样品支撑板1122和第二样品压片1123用于夹持半导体衬底B。靠近电刷141的样品支撑板1122包括平板部11221和凸出部11222，第二样品压片1123贴合于平板部11221的顶部；凸出部11222凸设于平板部11221的顶部并用于与电刷141电性接触，方便通过对电刷141快速地对半导体样品进行加热。

其中，在每个样品固定架110中：样品承载底板150示例性地可滑动地容置于样品架滑槽1221并由样品架压片1222固定，该样品承载底板150例如由钼加工而成；样品压片例如设置为两个，两个样品压片相对分布，每个该样品压片例如由钽片加工而成。

在第一样品固定架111中，该第一紧固件1113仅需要对第一样品压片1112和第一样品承载底板1111进行紧固连接，其例如为螺钉结构，例如为钼螺钉。

在第二样品固定架112中，在靠近电刷141的一侧，第二样品压片1123的顶部例如设置绝缘件1125，用于起到绝缘作用；该绝缘件1125例如氧化铝陶瓷垫片，其套设于第二紧固件1124并通过第二紧固件1124压紧于第二样品压片1123的顶部。进一步地，为了保持高度的平衡，另一侧的第二样品压片1123设置有高度调节件1126；该高度调节件1126例如为钼垫片，其任选地位于第二样品压片1123的顶部或底部，且套设于对应的第二紧固件1124进行固定。由于第二紧固件1124中需要对样品支撑板1122、第二样品压片1123、第二样品承载底板1121、绝缘件1125和高度调节件1126等进行紧固连接，为了较好地实现连接，其例如为螺柱结构，例如为钼螺柱；进一步地，还设置有螺母与钼螺柱配合，例如为钼螺母1127，保证钼螺柱的紧固连接作用，且能有效防止晃动。

由于样品固定架110和电刷141在安装样品固定架110等相对运动过程中属于动态接触，而钽片制成的电刷141韧性很强，通常会将电刷141向下偏移一个小角度，保证二者较好地紧密接触。为了方便电刷141与凸出部11222较好地实现动态接触，作为示例，凸出部11222在长度方向上的两端顶部均设置有倒角结构11223，方便对位于凸出部11222的顶部两端的电刷141朝向凸出部11222的顶端中部的滑动运动进行导向。

作为示例，倒角结构11223满足以下条件中的至少一个：倒角结构11223的倾斜方向与凸出部11222的长度方向之间的夹角为10°～30°，例如夹角为20°；倒角结构11223在倾斜方向上的长度与凸出部11222的长度之比为(1～2):10，例如比例为1:10；在倒角结构11223的倾斜方向上，倒角结构11223的两端具有弧形过渡区，每个弧形过渡区在倒角结构11223中的分布范围占比为10％～20％，例如占比为10％。可以理解的是，在本申请中，倒角结构11223的倾斜方向，是指倒角开始端指向倒角结束端的方向。

需要说明的是，在本申请中，加热台主体100还可以根据需要设置其他结构，例如为了方便进行加热台主体100在工作环境下的安装，加热台主体100还设置有底板150和连接结构160。其中，底板150设置于导电基台120的底部，用于安装导电基台120；该底板150和导电基台120之间连接有支撑柱，用于支撑导电基台120。连接结构160例如为连接螺丝，其可选地由SUS304加工而成，其连接部位为M6的螺丝，方便进行装配。

可以理解的是，在本申请中，为了方便对加热台主体100进行安装或驱动以更好地适应真空腔体内的加热需求，真空加热装置10还可以根据需要设置安装结构和/或驱动结构。

在一些可选的实施方案中，真空加热装置10还包括安装主体200，安装主体200包括安装底座210、波纹管220和连接件230。

安装底座210设有固定架211和移动架212。

波纹管220的第一端连接于固定架211，并设有用于与真空腔室密封连接并连通的安装件221；该安装件221例如为CF35法兰，该CF35法兰例如通过无氧铜垫圈实现与真空腔室的连接密封。波纹管220的第二端与移动架212连接，用于跟随移动架212的移动而移动。

连接件230穿设于波纹管220内，其示例性地为圆柱状的连接杆。连接件230的一端与波纹管220的第二端连接，用于跟随波纹管220的第二端移动；连接件230的另一端穿出波纹管220的第一端并与导电基台120连接，例如通过加热台主体100的连接结构160与导电基台120连接。

在上述技术方案中，波纹管220的第二端能够跟随移动架212移动，连接件230能够跟对波纹管220的第二端移动，通过控制移动架212的能够驱动连接于连接件230的导电基台120，方便根据加热需要对导电基台120的位置进行调整。其中，波纹管220具有较好的形变适应能力，使得在进行导电基台120的位置调整时加热真空腔体内和波纹管220内能够较好地保持真空环境。

可以理解的是，移动件带动波纹管220的第二端和连接件230移动的方向和方式不限，可以根据需要进行选择。

作为一种示例，移动架212设有第一驱动件2121、第二驱动件2122和第三驱动件2123，第一驱动件2121用于驱动波纹管220的第二端在第一预设方向移动，第二驱动件2122用于驱动波纹管220的第二端在第二预设方向移动，第三驱动件2123用于驱动波纹管220的第二端在第三预设方向移动。其中，第一预设方向为固定架211指向移动架212的方向；第二预设方向和第三预设方向相互垂直，且二者均垂直于第一预设方向。上述设置方式，使得移动架212能够驱动波纹管220的第二端在X、Y、Z轴的三轴立体坐标体系内移动，使得位置的调节方便灵活。

可选地，第一驱动件2121为丝杠驱动结构，第二驱动件2122为千分尺手柄，第三驱动件2123为千分尺手柄，其在各个方向上具有合适的调节精度，能够更好地适应调节需要。

在一些可选的实施方案中，真空加热装置10还包括连接件230与波纹管220的第二端可转动地连接；真空加热装置10还包括转动机构300，转动机构300与连接件230传动连接。转动机构300的设置便于控制连接件230带动导电基台120转动，能够更好地进行加热和观察。其中，通过直接驱动连接件230转动的方式，和驱动波纹管220带动连接件230转动的方式相比，还有利于避免波纹管220因多角度旋转导致波纹管220容易漏气、使用寿命缩短的问题。

在本申请中，转动机构300的设置方式不限，例如设置为磁力转轴。

请参阅图7，作为示例，磁力转轴包括连接法兰301、中心转轴302、轴承套303、外部磁铁固定座304、内部磁铁固定座305、轴套306、尾部固定环307、外部磁铁308、内部磁铁309和连接杆等结构。

其中，连接法兰301例如为CF35法兰，用于与波纹管220的第二端连接。中心转轴302可转动地穿设于连接法兰301内；该中心转轴302包括第一轴段和第二轴段，第一轴段位于连接法兰301的靠近波纹管220的一侧，并与连接件230连接；第二轴段位于连接法兰301的远离波纹管220的一侧，并套设于轴套306内。内部磁铁固定座305套设于第二轴段外，其材质例如为SUS430带有磁性的不锈钢；内部磁铁309设置于内部磁铁固定座305套。外部磁铁固定座304套设于内部磁铁固定座305套外，其材质例如为SUS430带有磁性的不锈钢；外部磁铁308设置于外部磁铁固定座304套并与内部磁铁309对应。

尾部固定环307可选地加工有螺孔，用于穿设螺丝等螺纹件以对磁力转轴的转轴和外套进行相对固定。当转轴转到某一固定角度时，通过手拧螺丝将转轴和外套相对固定，从而使加热台主体100保持某一固定角度。

采用实施例提供的真空加热装置10进行的真空加热方法包括对金属样品加热，对金属样品加热包括：

当所需加热温度较低时(例如≤600℃)，在钨丝131两端的钨丝电极132接入直流电源的正负极，以使钨丝131对金属样品进行热辐射加热。通过控制直流电源电流的大小，可以对不同的金属样品进行加热，最高加热温度可达到600℃。

当所需加热温度较高时(例如＞600℃，特别是＞1000℃)，还包括在阳极接线座121接入高压电源的正极并在钨丝131接入高压电源的负极，以使钨丝131表面逸出电子对金属样品进行轰击加热。可以理解的是，还包括在阳极接线座121接入高压电源的正极并在钨丝131接入高压电源的负极，其表示的是钨丝131两端的钨丝电极132保持接入直流电源的正负极的状态，即在钨丝131通直流电热辐射加热的同时叠加一个高压电场。

可选地，高压电源的电压为500V～1000V，或为600V～1000V，或为700V～900V，或为800V，该特定标准的高压电场使得钨丝131具有合适的电子逸出量，保证较好的轰击加热效果，使得最高加热温度可达到1000℃以上甚至1200℃以上。

在加热台组件还配置有第二加热组件140及相关结构的情况下，真空加热方法还包括对半导体样品加热。对半导体样品加热的操作包括：在阳极接线座121和电刷电极142接入直流电源的正负极，用于对半导体样品进行加热。由于半导体电阻较大，当在阳极接线座121和电刷电极142接入直流电源的正负极时，能够快速地实现对半导体样品的加热。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种真空加热装置，其特征在于，包括加热台主体，所述加热台主体包括：

样品固定架；

导电基台，所述导电基台连接有阳极接线座；所述导电基台设有定位部，用于承载并固定所述样品固定架；以及

第一加热组件，所述第一加热组件包括钨丝和连接于所述钨丝两端的钨丝电极；所述钨丝固定于所述导电基台，并与所述样品固定架呈相对且非接触式分布。

2.根据权利要求1所述的真空加热装置，其特征在于，满足以下条件(a)和(b)中的至少一个：

(a)所述钨丝的直径为0.2mm～0.5mm；

(b)所述钨丝沿螺旋路径延伸。

3.根据权利要求1所述的真空加热装置，其特征在于，所述样品固定架包括第一样品固定架，所述第一样品固定架包括第一样品承载底板、第一样品压片和第一紧固件；所述第一样品承载底板用于放置并固定于所述定位部，其中部贯穿开设有加热孔；所述第一紧固件用于将所述第一样品压片和所述第一样品承载底板进行紧固连接。

4.根据权利要求1所述的真空加热装置，其特征在于，所述加热台主体还包括第二加热组件，所述第二加热组件包括电刷和连接于所述电刷一端的电刷电极，所述电刷固定于所述导电基台背向所述钨丝的一侧，所述电刷的另一端用于与所述样品固定架电性接触。

5.根据权利要求4所述的真空加热装置，其特征在于，所述样品固定架包括第二样品固定架，所述第二样品固定架包括第二样品承载底板、样品支撑板、第二样品压片和第二紧固件，所述第二样品承载底板用于放置并固定于所述定位部，所述第二紧固依次穿设于所述第二样品压片、所述样品支撑板以及所述第二样品承载底板；靠近所述电刷的所述样品支撑板包括平板部和凸出部，所述凸出部凸设于所述平板部的顶部并用于与所述电刷电性接触。

6.根据权利要求5所述的真空加热装置，其特征在于，所述凸出部在长度方向上的两端顶部均设置有倒角结构。

7.根据权利要求6所述的真空加热装置，其特征在于，所述倒角结构满足以下条件(c)～(e)中的至少一个：

(c)所述倒角结构的倾斜方向与所述凸出部的长度方向之间的夹角为10°～30°；

(d)所述倒角结构在倾斜方向上的长度与所述凸出部的长度之比为(1～2):10；

(e)在所述倒角结构的倾斜方向上，所述倒角结构的两端具有弧形过渡区，每个所述弧形过渡区在所述倒角结构中的分布范围占比为10％～20％。

8.根据权利要求1～7任一项所述的真空加热装置，其特征在于，所述真空加热装置还包括安装主体；所述安装主体包括安装底座、波纹管和连接件；所述安装底座设有固定架和移动架；所述波纹管的第一端连接于所述固定架，并设有用于与真空腔室密封连接并连通的安装件；所述波纹管的第二端与所述移动架连接；所述连接件穿设于所述波纹管内，所述连接件的一端与所述波纹管的第二端连接，所述连接件的另一端穿出所述波纹管的第一端并与所述导电基台连接。

9.根据权利要求8所述的真空加热装置，其特征在于，所述移动架设有第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述波纹管的第二端在第一预设方向移动，所述第二驱动件用于驱动所述波纹管的第二端在第二预设方向移动，所述第三驱动件用于驱动所述波纹管的第二端在第三预设方向移动；

其中，所述第一预设方向为所述固定架指向所述移动架的方向；所述第二预设方向和所述第三预设方向相互垂直，且二者均垂直于所述第一预设方向。

10.根据权利要求8所述的真空加热装置，其特征在于，所述连接件与所述波纹管的第二端可转动地连接；所述真空加热装置还包括转动机构，所述转动机构与所述连接件传动连接。

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