[發(fā)明專利]等離子體源單元、等離子體源裝置及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510870305.2
• 申請(qǐng)日: 2015-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN106816353B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐永炳;朱雨;牛卉卉;劉輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

1.一種等離子體源單元，包括能源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，還包括微波諧振腔系統(tǒng)，所述微波諧振腔系統(tǒng)包括同軸式微波諧振腔、金屬天線、同軸金屬柱、空心金屬圓柱和金屬陶瓷部，

其中，所述同軸式微波諧振腔的底部同軸開設(shè)有第一開口，所述同軸式微波諧振腔的頂部開設(shè)有與所述第一開口不同軸的第二開口；

所述空心金屬圓柱外接于所述同軸式微波諧振腔的第一開口處，且所述空心金屬圓柱與所述同軸式微波諧振腔同軸；

所述同軸金屬柱同軸插設(shè)于所述同軸式微波諧振腔中，一端與所述同軸式微波諧振腔的頂部連接、另一端通過所述第一開口并延伸出所述空心金屬圓柱外；

所述金屬陶瓷部填充在所述同軸金屬柱和所述空心金屬圓柱之間；

所述金屬天線插設(shè)于所述同軸式微波諧振腔中，一端與所述底部電連接，另一端延伸出所述第二開口；

所述第二開口處外設(shè)有同軸轉(zhuǎn)接頭，且所述同軸式微波諧振腔通過所述同軸轉(zhuǎn)接頭與所述能源供應(yīng)系統(tǒng)相連接。

2.如權(quán)利要求1所述的等離子體源單元，其特征在于，所述同軸金屬柱的長度為1/4工作波長的整數(shù)倍。

3.如權(quán)利要求1所述的等離子體源單元，其特征在于，所述金屬天線距離所述同軸式微波諧振腔的內(nèi)壁面3-6mm；和/或

所述金屬天線距離所述同軸金屬柱10-20mm。

4.如權(quán)利要求1-3任一所述的等離子體源單元，其特征在于，所述金屬陶瓷部的材料為介電常數(shù)大于1的陶瓷介電常數(shù)。

5.一種等離子體源裝置，其特征在于，包括真空箱和多個(gè)點(diǎn)狀排列的如權(quán)利要求1-4任一所述的等離子體源單元，其中，所述真空箱包括真空腔、形成所述真空腔的箱體和設(shè)置在所述箱體內(nèi)的載物基臺(tái)，所述箱體開設(shè)有抽氣口和進(jìn)氣口；所述箱體的頂壁開設(shè)有與所述真空腔相通的開口，所述等離子體源單元的空心金屬圓柱通過所述開口插入所述真空腔中。

6.如權(quán)利要求5所述的等離子體源裝置，其特征在于，所述等離子體源單元之間的間距為10-100mm。

7.如權(quán)利要求6所述的等離子體源裝置，其特征在于，所述等離子體源單元呈矩陣式排布。

8.如權(quán)利要求5-7任一所述的等離子體源裝置，其特征在于，所述等離子體源單元通過密封法蘭與所述箱體的頂壁密封連接。

9.如權(quán)利要求5-7任一所述的等離子體源裝置，其特征在于，所述載物基臺(tái)為可升降的載物基臺(tái)。

10.一種使用權(quán)利要求5-9任一所述等離子體源裝置制備金剛石薄膜的方法，包括以下步驟：

將基底置于所述載物基臺(tái)上，抽真空使所述真空腔為真空環(huán)境，并通入工作氣體，開啟能源供應(yīng)系統(tǒng)，使得嵌入所述真空腔的同軸金屬柱產(chǎn)生等離子體云；

通入工作氣體，對(duì)所述基底進(jìn)行熱處理，沉積金剛石薄膜。