[發(fā)明專利]一種用于化學(xué)氣相沉積鉆石的設(shè)備工藝反應(yīng)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011046553.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112301332A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊庱明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海芯承電子科技有限公司
• 主分類號(hào): C23C16/511
• 分類號(hào): C23C16/511;C23C16/27;C23C16/455;C23C16/52
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供一種用于化學(xué)氣相沉積鉆石的設(shè)備工藝反應(yīng)器，包括機(jī)架；包括控制系統(tǒng)、左反應(yīng)室和右反應(yīng)室，所述控制系統(tǒng)位于機(jī)架內(nèi)部中間位置，所述控制系統(tǒng)包括兩個(gè)微波發(fā)生器、直流電源和系統(tǒng)控制器，所述兩個(gè)微波發(fā)生器均位于內(nèi)底部，所述直流電源為兩個(gè)微波發(fā)生器提供直流電，所述系統(tǒng)控制器分別與兩個(gè)微波發(fā)生器以及直流電源電性連接，所述系統(tǒng)控制器用于連通或斷開(kāi)直流電源與兩個(gè)微波發(fā)生器之間的電路，所述氣體供應(yīng)框供應(yīng)工藝過(guò)程中所需的氣體源，本發(fā)明采用化學(xué)氣相沉積CVD的方法制備合成金剛石，質(zhì)地與天然金剛石相同，且生產(chǎn)成本較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本說(shuō)明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及合成金剛石加工領(lǐng)域，尤其涉及一種用于化學(xué)氣相沉積鉆石的設(shè)備工藝反應(yīng)器。

背景技術(shù)

在在不遠(yuǎn)的將來(lái)，合成鉆石很可能取代天然鉆石，幾年前，業(yè)內(nèi)大多數(shù)人會(huì)嘲笑這種觀點(diǎn)。但是實(shí)際這種技術(shù)已經(jīng)存在多年了，但直到現(xiàn)在，它們才有需求的到實(shí)際應(yīng)用，盡管據(jù)說(shuō)天然鉆石仍占全球銷售鉆石的99％以上。即使是人工生產(chǎn)的鉆石，其銷量也不會(huì)超過(guò)天然鉆石，它們的市場(chǎng)份額也可能高于目前。據(jù)了解，今天售出的所有鉆石中，有四分之一是″血鉆″，是被壓迫的童奴隸開(kāi)采的鉆石，用于資助非洲許多國(guó)家的殘酷內(nèi)戰(zhàn)，鑒于明顯的道德利益，我們努力生產(chǎn)同樣質(zhì)量的合成鉆石，但目前合成鉆石生產(chǎn)的工藝較為落后，依然無(wú)法達(dá)到天然鉆石的質(zhì)地，綜上所述，本申請(qǐng)現(xiàn)提出一種用于化學(xué)氣相沉積鉆石的設(shè)備工藝反應(yīng)器來(lái)解決上述出現(xiàn)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本說(shuō)明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的目的在于提出一種用于化學(xué)氣相沉積鉆石的設(shè)備工藝反應(yīng)器，以解決背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

基于上述目的，本說(shuō)明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了一種用于化學(xué)氣相沉積鉆石的設(shè)備工藝反應(yīng)器，包括機(jī)架；包括控制系統(tǒng)、左反應(yīng)室和右反應(yīng)室，所述控制系統(tǒng)位于機(jī)架內(nèi)部中間位置，所述控制系統(tǒng)包括兩個(gè)微波發(fā)生器、直流電源、系統(tǒng)控制器和氣體供應(yīng)框，所述兩個(gè)微波發(fā)生器均位于內(nèi)底部，所述直流電源為兩個(gè)微波發(fā)生器提供直流電，所述系統(tǒng)控制器分別與兩個(gè)微波發(fā)生器以及直流電源電性連接，所述系統(tǒng)控制器用于連通或斷開(kāi)直流電源與兩個(gè)微波發(fā)生器之間的電路，所述氣體供應(yīng)框供應(yīng)工藝過(guò)程中所需的氣體源，所述左反應(yīng)室和右反應(yīng)室分別位于機(jī)架內(nèi)部左右兩側(cè)，且左反應(yīng)室和右反應(yīng)室結(jié)構(gòu)相同，所述左反應(yīng)室包括金剛石反應(yīng)器、陰極組件、真空反應(yīng)堆、工藝氣體供應(yīng)框、微波磁控管頭和陰極反應(yīng)堆，所述金剛石反應(yīng)器頂部卡設(shè)

有上室蓋，所述金剛反應(yīng)器底部開(kāi)設(shè)有下室蓋，所述上室蓋頂部開(kāi)設(shè)有氣體入口，所述金剛石反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有石英聚焦環(huán)，所述石英聚焦環(huán)上開(kāi)設(shè)有工藝所需氣體源入口，所述陰極反應(yīng)堆與陰極組件通過(guò)連通管連通，且連通管上設(shè)置有匹配器，且匹配器的入口與陰極反應(yīng)堆連接，且陰極反應(yīng)堆通過(guò)波紋管與金剛石反應(yīng)堆連接，所述真空反應(yīng)堆通過(guò)真空歧管與金剛石反應(yīng)器內(nèi)部連接，所述工藝氣體供應(yīng)框設(shè)置在真空反應(yīng)堆底部，且工藝氣體供應(yīng)框通過(guò)管道與真空反應(yīng)堆內(nèi)部連接，所述微波磁控管頭通過(guò)微波導(dǎo)管與金剛石反應(yīng)器內(nèi)部連接，且微波磁控管頭與微波發(fā)生器連接。

優(yōu)選的，所述氣體入口上設(shè)置有天然氣及等離子氣體檢測(cè)器，且與系統(tǒng)顯示器連接。

優(yōu)選的，所述管道上設(shè)置有真空閥。

優(yōu)選的，所述管道上設(shè)置有閉環(huán)壓力控制節(jié)流閥。

優(yōu)選的，所述波紋導(dǎo)管與金剛石反應(yīng)器的連接處設(shè)置有微波調(diào)諧器。

優(yōu)選的，所述金剛石反應(yīng)器側(cè)面設(shè)置有微波石英窗，且微波石英窗頂部開(kāi)設(shè)有足板，所述足板設(shè)有冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，以確保足板保持恒溫狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述波紋管為柔性不銹鋼波紋管。

優(yōu)選的，所述氣體入口的內(nèi)部設(shè)置有配氣盤。

優(yōu)選的，該工藝反應(yīng)器內(nèi)部的工藝制程反應(yīng)過(guò)程中，采用了非接觸式紅外測(cè)溫傳感器為主要控溫方法，且非接觸式紅外測(cè)溫傳感器、主控機(jī)臺(tái)的控制程序以及微波發(fā)生器形成一個(gè)對(duì)腔體內(nèi)等離子的溫度進(jìn)行閉環(huán)監(jiān)控。