[實(shí)用新型]一種用于化學(xué)氣相沉積金剛石膜的諧振腔

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821286148.6
• 申請(qǐng)日: 2018-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN208545490U
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川納涂科技有限公司
• 主分類號(hào): C23C16/27
• 分類號(hào): C23C16/27;C23C16/511
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51239
• 代理人: 王育信

本實(shí)用新型公開了一種用于化學(xué)氣相沉積金剛石膜的諧振腔，包括諧振腔本體、石英窗、沉積臺(tái)、模式轉(zhuǎn)換器，所述諧振腔本體上部為圓柱體形，下部為倒角圓柱體形，所述倒角圓柱體相鄰面的夾角為135°，所述諧振腔本體上部側(cè)面豎直固定有電動(dòng)定位滑臺(tái)，電動(dòng)定位滑臺(tái)的滑塊上固定有環(huán)形螺線圈，所述環(huán)形螺線圈與諧振腔本體同軸，所述沉積臺(tái)位于諧振腔本體內(nèi)部且與其同軸，所述諧振腔本體底部設(shè)有與其同心的圓形開口，所述圓形開口固定連接有微波輸入結(jié)構(gòu)，所述石英窗為圓環(huán)形，位于沉積臺(tái)與諧振腔本體底面之間，且與沉積臺(tái)及諧振腔本體底面密封連接。本實(shí)用新型通過對(duì)諧振腔的巧妙設(shè)計(jì)，使其能夠降低等離子體損失并具有較高的微波輸入功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種微波諧振腔，具體地說，是涉及一種用于化學(xué)氣相沉積金剛石膜的諧振腔。

背景技術(shù)

化學(xué)氣相沉積法即通過反應(yīng)氣體的化學(xué)反應(yīng)，在基體表面沉積固態(tài)材料，是一種制備均勻薄膜材料的好方法，其中熱絲法、直流電弧噴射法、微波等離子體法已經(jīng)成功應(yīng)用于金剛石膜的制備。

在多種金剛石膜的制備方法中，微波等離子體化學(xué)氣相沉積(MPCVD)方法是制備高品質(zhì)金剛石膜的首選方法，擁有著其它制備方法無法比擬的可控性和潔凈性。它的鍍膜過程是依靠微波能量激發(fā)反應(yīng)氣體形成等離子體來完成的，既沒有電極放電造成的污染，也沒有金屬絲蒸發(fā)造成的污染，適合于高品質(zhì)金剛石膜的制備。

在過去幾十年間，微波等離子體化學(xué)氣相沉積法制備高品質(zhì)金剛石膜技術(shù)取得了很大發(fā)展，很大程度上得益于微波等離子體化學(xué)氣相沉積法金剛石膜沉積裝置的發(fā)展。在微波等離子體化學(xué)氣相沉積法金剛石膜沉積裝置中，石英微波窗口既起到傳輸微波進(jìn)入諧振腔室的作用，又起著諧振腔真空密封的作用。然而，如果石英微波窗口距離等離子體太近，高功率下會(huì)很容易受到等離子體的刻蝕，限制了微波等離子體化學(xué)氣相沉積法金剛石膜沉積裝置微波輸入功率的水平。此外，現(xiàn)有技術(shù)中控制等離子體形態(tài)的方法為升降沉積臺(tái)，但可升降沉積臺(tái)不利于諧振腔氣密性的實(shí)現(xiàn)，而且還會(huì)造成等離子體損失。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于化學(xué)氣相沉積金剛石膜的諧振腔，通過對(duì)其結(jié)構(gòu)的巧妙設(shè)計(jì)，使其能夠降低等離子體損失并具有較高的微波輸入功率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種用于化學(xué)氣相沉積金剛石膜的諧振腔，包括諧振腔本體、石英窗、沉積臺(tái)、模式轉(zhuǎn)換器，所述諧振腔本體上部為圓柱體形，下部為倒角圓柱體形，所述倒角圓柱體相鄰面的夾角為135°，所述諧振腔本體上部側(cè)面豎直固定有電動(dòng)定位滑臺(tái)，電動(dòng)定位滑臺(tái)的滑塊上固定有環(huán)形螺線圈，所述環(huán)形螺線圈與諧振腔本體同軸，所述沉積臺(tái)位于諧振腔本體內(nèi)部且與其同軸，所述諧振腔本體底部設(shè)有與其同心的圓形開口，所述圓形開口固定連接有微波輸入結(jié)構(gòu)，所述石英窗為圓環(huán)形，位于沉積臺(tái)與諧振腔本體底面之間，且與沉積臺(tái)及諧振腔本體底面密封連接。

進(jìn)一步，所述諧振腔本體由雙層不銹鋼制成，其內(nèi)部空間形成水冷通道。

進(jìn)一步，所述諧振腔本體頂部設(shè)有進(jìn)氣口，底部設(shè)有抽氣口，所述進(jìn)氣口及抽氣口與諧振腔本體內(nèi)部的空腔連通。

進(jìn)一步，所述諧振腔本體頂部設(shè)有出水口，底部設(shè)有注水口，所述注水口及出水口與所述水冷通道連通。

進(jìn)一步，所述微波輸入結(jié)構(gòu)包括波導(dǎo)管及模式轉(zhuǎn)換器，所述模式轉(zhuǎn)換器與諧振腔本體同軸。

進(jìn)一步，所述沉積臺(tái)(3)為中空結(jié)構(gòu)，其下部密封連接有導(dǎo)管，導(dǎo)管下端與諧振腔本體底部密封連接，所述導(dǎo)管與沉積臺(tái)內(nèi)部的空腔以及諧振腔本體的水冷通道連通。

所述電動(dòng)定位滑臺(tái)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

(1)本實(shí)用新型的環(huán)形螺線圈可以上下移動(dòng)，以此通過磁場(chǎng)來控制等離子體的形態(tài)，增大了沉積面積，使系統(tǒng)能夠產(chǎn)生更大面積的金剛石膜。