在高等教育与科研领域，先进实验设备的引入往往能够激发科研创新的火花，推动学科前沿的探索。近日，华南理工大学（以下简称 “华工”）实验室迎来了一位重要的科研伙伴 —— 微仪真空技术有限公司（以下简称 “微仪真空”），该公司提供的小型磁控溅射镀膜仪（VI-900 型） ，以 “小而精” 的技术优势，精准匹配高校实验室多场景研究需求，为华工材料科学与工程学科在钙钛矿太阳能电池、柔性透明导电薄膜等前沿方向的科研突破提供关键支撑。
一、科研场景痛点：从实验需求看设备适配难题
华工实验室在两大核心科研场景中，面临传统设备难以突破的瓶颈：
（一）钙钛矿太阳能电池电极镀膜场景
钙钛矿电池对电极层的 “低电阻、高透光、强附着力” 要求严苛，实验室此前使用传统设备时，存在三大问题：一是电极常用的 ITO（氧化铟锡）薄膜需在 300℃左右沉积以保证结晶度，但传统设备温控精度 ±5℃，易导致薄膜电阻率波动超 10%；二是电池基底为柔性 PET 材料，高温易变形，需在 120℃以下完成镀膜，传统设备 “高温镀膜” 与 “基底保护” 难以兼顾；三是实验需对比不同 ITO 厚度（100-300nm）对电池效率的影响，每组样品需单独镀膜，传统设备单次仅能处理 1 组，15 组实验需耗时 7 天，严重拖慢研究进度。
（二）柔性透明导电薄膜制备场景
该场景需在柔性 PI（聚酰亚胺）薄膜上依次沉积 “银纳米线 - 氧化锌” 双层结构，传统设备存在两大痛点：一是双层镀膜需更换银靶与氧化锌靶，传统设备拆解真空腔更换靶材需 2.5 小时，且真空环境破坏后重新抽真空需 1 小时，单次双层镀膜周期超 4 小时；二是 PI 薄膜尺寸多为 5×5mm 小样品，传统设备样品台仅能放置 2 组，而实验需同时制备 8 组不同银层厚度的样品以做平行对比，设备利用率极低。
此外，实验室空间仅 30㎡，需同时容纳 3 台实验设备，传统大型镀膜仪占地 5.2㎡，且需外接直径 10cm 的真空管路，难以融入现有布局；同时，该设备需兼顾本科生《材料制备技术》课程实验，传统设备操作界面含 20 余个专业参数，学生需 2 天培训才能上手，教学效率低下。
二、设备技术优势：场景化解决科研与教学需求
微仪真空VI-900 型设备针对上述场景痛点，以四大核心优势实现精准突破：
1. 宽工艺适配性：覆盖多场景镀膜需求
设备支持直流溅射（金属靶）、射频溅射（绝缘靶）、反应溅射（化合物靶） 三种模式，完美匹配不同场景：在钙钛矿电极镀膜中，通过射频溅射模式沉积 ITO 靶材，结合高精度 PID 温控系统（室温 - 300℃，精度 ±1℃），可根据基底特性灵活调整温度 —— 对柔性 PET 基底采用 110℃低温沉积，避免基底变形；对刚性玻璃基底采用 280℃高温沉积，提升 ITO 薄膜结晶度，使电阻率稳定控制在 8×10⁻⁴Ω・cm 以下。在柔性透明导电薄膜制备中，通过直流溅射模式沉积银靶，再切换反应溅射模式（通入氧气）沉积氧化锌靶，无需更换设备即可完成双层结构制备。
2. 高效样品处理：匹配多组平行实验需求
设备采用 **“4 组独立靶位 + 多层转盘样品台” 设计 **：4 组靶位可同时加载不同材质靶材（如银靶、氧化锌靶、ITO 靶），靶材更换采用 “快速插拔式” 结构，无需拆解真空腔，更换时间从传统 2.5 小时缩短至 15 分钟；多层转盘样品台单次可放置 12 组小尺寸样品（最大兼容 50×50mm），结合 360° 自动旋转功能，确保每组样品镀膜厚度偏差小于 ±3%。在钙钛矿电极实验中，15 组不同厚度的 ITO 样品仅需 3 小时完成镀膜，较传统设备效率提升 14 倍；在柔性透明导电薄膜实验中，8 组平行样品可一次性制备，实验周期从传统 32 小时压缩至 6 小时。
3. 紧凑智能设计：适配实验室空间与教学需求
• 空间适配：设备整体尺寸 80×60×120cm，占地面积仅 0.48㎡，相当于 1 张实验台大小，可直接嵌入实验室现有布局，且无需外接复杂管路，通电后 30 分钟内即可达到实验所需真空度（极限真空 5×10⁻⁵Pa），安装成本较传统设备降低 60%。
• 教学适配：配备 10.1 英寸可视化触控屏，内置20 组场景化工艺程序（含 “钙钛矿电极镀膜”“柔性透明导电膜制备” 等预设程序），学生仅需选择对应程序、输入样品编号，即可启动实验，30 分钟培训即可独立操作。同时设有 “教学模式”，可隐藏靶压、溅射功率等高级参数，仅保留 “启动 / 停止”“温度设置” 等基础操作，学生操作失误率从传统 35% 降至 5% 以下，已支持 200 余名本科生完成实验教学，实现 “科研设备教学化” 应用。
4. 精准过程控制：保障实验数据可靠性
设备搭载数字式真空计 + 自动充气流量控制系统，实时显示真空度（范围 1×10⁻⁴-1×10⁵Pa），并自动调节氩气（或反应气体）流量，使镀膜过程压力稳定性控制在 ±0.1Pa 以内，避免因压力波动导致薄膜成分不均。同时配备双通道石英晶体膜厚监测仪，可实时反馈镀膜厚度，最小控制精度 0.1nm，在钙钛矿电极镀膜中，可精准控制 ITO 厚度在 100-300nm 区间内的任意值，满足不同实验变量需求；数据还可通过手机 APP 实时查看与导出，方便科研人员追溯实验过程，提升数据可信度。
三、合作成果：科研与教学双向赋能
自设备投入使用 6 个月以来，华工实验室已取得显著成果：
• 科研突破：在钙钛矿太阳能电池研究中，团队利用设备快速筛选出最优 ITO 电极厚度（220nm），使电池转换效率提升至 23.5%，相关成果已发表于《Solar Energy Materials & Solar Cells》；在柔性透明导电薄膜研究中，成功制备出透光率 89%、方阻 15Ω/sq 的复合薄膜，为柔性传感器研发奠定基础。
• 教学提升：将设备融入《材料制备技术》《先进薄膜技术》等课程，开发 “从设备操作到样品表征” 的完整实验模块，学生不仅掌握磁控溅射原理，还能独立完成样品制备与性能测试，课程满意度从 82% 提升至 96%。
此次微仪真空与华南理工大学的合作，是 “企业技术创新” 与 “高校科研需求” 深度融合的典范。未来，微仪真空将继续围绕高校科研场景，迭代设备功能，如开发 “低温等离子体辅助溅射” 模块，进一步拓展在有机电子、量子点材料等领域的应用，助力高校科研团队加速突破技术瓶颈，推动科研成果从实验室走向产业。
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