本技術(shù)涉及微波等離子體化學(xué)氣相沉積，特別涉及一種用于金剛石生長的mpcvd裝置。

背景技術(shù)：

1、微波等離子體化學(xué)氣相沉積mpcvd單晶金剛石生長技術(shù)由于其微波能量無污染、氣體原料純凈等優(yōu)勢而在眾多單晶金剛石制備方法中脫穎而出，成為制備大尺寸、高品質(zhì)單晶金剛石最有發(fā)展前景的技術(shù)之一。

2、目前，現(xiàn)有的mpcvd裝置如圖3所示，腔體的上蓋板和腔體的底板之間形成反應(yīng)腔，但是現(xiàn)有裝置上蓋板和底板之間連接處密封性差，外部空氣將上蓋板和底板之間連接處進入反應(yīng)腔內(nèi)，污染反應(yīng)氣體，從而嚴(yán)重降低產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種用于金剛石生長的mpcvd裝置。

2、本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于金剛石生長的mpcvd裝置，包括殼體，其具有上蓋，殼體內(nèi)設(shè)有水冷臺，水冷臺上端設(shè)有鉬臺，水冷臺和上蓋之間設(shè)有呈圓環(huán)形的微波石英罩，上蓋、微波石英罩和水冷臺圍成反應(yīng)腔，上蓋上設(shè)有與上蓋密封連接的多個視窗和與反應(yīng)腔連通的進氣通道，水冷臺包括水平部和伸出殼體底部的豎直部，水冷臺內(nèi)設(shè)有與反應(yīng)腔連通的出氣通道，水冷臺內(nèi)還設(shè)有液冷通道，液冷通道具有進水通道和出水通道。

3、作為優(yōu)選的方案，所述殼體包括底板、設(shè)置在底板上的支撐環(huán)和位于支撐環(huán)上端的上蓋。

4、作為優(yōu)選的方案，所述支撐環(huán)為金屬材料制成，支撐環(huán)設(shè)有多個通孔。

5、作為優(yōu)選的方案，所述底板下端設(shè)有同軸套設(shè)在豎直部外側(cè)的同軸波導(dǎo)，同同軸波導(dǎo)與殼體內(nèi)部連通，同軸波導(dǎo)下端設(shè)有模式轉(zhuǎn)換器，模式轉(zhuǎn)換器與微波系統(tǒng)連接。

6、作為優(yōu)選的方案，所述微波系統(tǒng)包括依次連接的微波發(fā)生器、隔離器、三銷釘及矩形波導(dǎo)，且矩形波導(dǎo)的出口與模式轉(zhuǎn)換器的入口法蘭連接，經(jīng)矩形波導(dǎo)傳輸?shù)奈⒉ㄟM入模式轉(zhuǎn)換器。

7、作為優(yōu)選的方案，所述模式轉(zhuǎn)換器的右端連接有短路活塞，且短路活塞左右滑動可調(diào)。

8、作為優(yōu)選的方案，所述微波石英罩與水冷臺的連接處設(shè)置有下真空密封圈，所述微波石英罩與上蓋的連接處設(shè)置有上真空密封圈。

9、作為優(yōu)選的方案，所述上蓋呈凸形，上蓋上還設(shè)有第一冷凝水通道和第二冷凝水通道。

10、作為優(yōu)選的方案，所述出氣通道與抽真空裝置連接，用于將反應(yīng)腔抽真空。

11、本申請的有益效果為：1、本申請通過上蓋、微波石英罩和水冷臺圍成反應(yīng)腔，并且微波石英罩與水冷臺的連接處設(shè)置有下真空密封圈，所述微波石英罩與上蓋的連接處設(shè)置有上真空密封圈，密封效果好，能有效隔離外界空氣，維持了反應(yīng)腔內(nèi)真空工作環(huán)境，有效降低了真空漏率，從而實現(xiàn)反應(yīng)腔與外部空氣有效隔離，為制備高品質(zhì)金剛石提供了有利保障。

12、2、本申請通過水冷臺內(nèi)的液冷通道配合第一冷凝水通道和第二冷凝水通道，能夠有效降低溫度，提高了水冷效果。

技術(shù)特征：

1.一種用于金剛石生長的mpcvd裝置，其特征在于，包括殼體（1），其具有上蓋（13），殼體（1）內(nèi)設(shè)有水冷臺（3），水冷臺（3）上端設(shè)有鉬臺（5），水冷臺（3）和上蓋（13）之間設(shè)有呈圓環(huán)形的微波石英罩（6），上蓋（13）、微波石英罩（6）和水冷臺（3）圍成反應(yīng)腔，上蓋（13）上設(shè)有與上蓋（13）密封連接的多個視窗（131）和與反應(yīng)腔連通的進氣通道（7），水冷臺（3）包括水平部（34）和伸出殼體（1）底部的豎直部（35），水冷臺（3）內(nèi)設(shè)有與反應(yīng)腔連通的出氣通道（33），水冷臺（3）內(nèi)還設(shè)有液冷通道，液冷通道具有進水通道（31）和出水通道（32）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于金剛石生長的mpcvd裝置，其特征在于：所述殼體（1）包括底板（11）、設(shè)置在底板（11）上的支撐環(huán)（12）和位于支撐環(huán)（12）上端的上蓋（13）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于金剛石生長的mpcvd裝置，其特征在于：所述支撐環(huán)（12）為金屬材料制成，支撐環(huán)（12）設(shè)有多個通孔（121）。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于金剛石生長的mpcvd裝置，其特征在于：所述底板（11）下端設(shè)有同軸套設(shè)在豎直部（35）外側(cè)的同軸波導(dǎo)（4），同同軸波導(dǎo)（4）與殼體（1）內(nèi)部連通，同軸波導(dǎo)（4）下端設(shè)有模式轉(zhuǎn)換器（2），模式轉(zhuǎn)換器（2）與微波系統(tǒng)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于金剛石生長的mpcvd裝置，其特征在于：所述微波系統(tǒng)包括依次連接的微波發(fā)生器、環(huán)形器、三銷釘及矩形波導(dǎo)，且矩形波導(dǎo)的出口與模式轉(zhuǎn)換器（2）的入口法蘭連接，經(jīng)矩形波導(dǎo)傳輸?shù)奈⒉ㄟM入模式轉(zhuǎn)換器（2）。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于金剛石生長的mpcvd裝置，其特征在于：所述模式轉(zhuǎn)換器（2）的右端連接有短路活塞，且短路活塞左右滑動可調(diào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于金剛石生長的mpcvd裝置，其特征在于：所述微波石英罩（6）與水冷臺（3）的連接處設(shè)置有下真空密封圈，所述微波石英罩（6）與上蓋（13）的連接處設(shè)置有上真空密封圈。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于金剛石生長的mpcvd裝置，其特征在于：所述上蓋（13）呈凸形，上蓋（13）上還設(shè)有第一冷凝水通道（8）和第二冷凝水通道（9）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于金剛石生長的mpcvd裝置，其特征在于：所述出氣通道（33）與抽真空裝置連接，用于將反應(yīng)腔抽真空。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種用于金剛石生長的MPCVD裝置，包括殼體，其具有上蓋，殼體內(nèi)設(shè)有水冷臺，水冷臺上端設(shè)有鉬臺，水冷臺和上蓋之間設(shè)有呈圓環(huán)形的微波石英罩，上蓋、微波石英罩和水冷臺圍成反應(yīng)腔，上蓋上設(shè)有與上蓋密封連接的多個視窗和與反應(yīng)腔連通的進氣通道，水冷臺包括水平部和伸出殼體底部的豎直部，水冷臺內(nèi)設(shè)有與反應(yīng)腔連通的出氣通道，水冷臺內(nèi)還設(shè)有液冷通道，液冷通道具有進水通道和出水通道。本申請反應(yīng)腔密封效果好，能有效隔離外界空氣，維持了反應(yīng)腔內(nèi)真空工作環(huán)境。

技術(shù)研發(fā)人員：許成志,郭森森,曾獻偉
受保護的技術(shù)使用者：鄭州勢壘科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240412
技術(shù)公布日：2024/12/19