用于金刚石材料生长的椭球形MPCVD装置

技术特征：
1.用于金刚石材料生长的椭球形mpcvd装置，其特征在于该用于金刚石材料生长的椭球形mpcvd装置包括微波电源(1)、矩形波导(3)、微波天线(4)、短路活塞(5)、椭球形谐振腔体(6)和样品台(8)，所述的矩形波导(3)的一端设置有微波电源(1)，矩形波导(3)的另一端设置有短路活塞(5)，矩形波导(3)的下部设置椭球形谐振腔体(6)，矩形波导(3)与椭球形谐振腔体(6)通过圆形波导(11)相连通，微波天线(4)的一端固定在矩形波导(3)内，微波天线(4)的另一端经圆形波导(11)伸入椭球形谐振腔体(6)内，所述椭球形谐振腔体(6)的腔壁呈椭球形，椭球形谐振腔体(6)的腔壁内部为中空结构，样品台(8)设置在椭球形谐振腔体(6)的底部，抽气系统(9)和进气系统(10)分别通过管路与椭球形谐振腔体(6)相连通。2.根据权利要求1所述的用于金刚石材料生长的椭球形mpcvd装置，其特征在于在矩形波导(3)内靠近微波电源(1)一侧还设置有三销钉调谐器(2)。3.根据权利要求1所述的用于金刚石材料生长的椭球形mpcvd装置，其特征在于在微波天线(4)的外部罩设有石英钟罩(7)，石英钟罩(7)位于椭球形谐振腔体(6)的顶部，石英钟罩(7)的底面与样品台(8)的距离为300～400mm。4.根据权利要求1所述的用于金刚石材料生长的椭球形mpcvd装置，其特征在于椭球形谐振腔体(6)的腔壁的中空结构内充有冷却水。5.根据权利要求4所述的用于金刚石材料生长的椭球形mpcvd装置，其特征在于腔壁的材质为不锈钢。6.根据权利要求1所述的用于金刚石材料生长的椭球形mpcvd装置，其特征在于是微波天线(4)和样品台(8)分别位于椭球形的两个焦点上。7.根据权利要求1所述的用于金刚石材料生长的椭球形mpcvd装置，其特征在于进气系统(10)提供金刚石生长的气体原料，气体原料包括氢气和甲烷。8.根据权利要求7所述的用于金刚石材料生长的椭球形mpcvd装置，其特征在于所述的气体原料还包括氮气、氧气、氩气中的一种或者多种混合气体。9.根据权利要求1所述的用于金刚石材料生长的椭球形mpcvd装置，其特征在于所述的抽气系统(9)由旋片式机械泵和分子泵组成。10.根据权利要求1所述的用于金刚石材料生长的椭球形mpcvd装置，其特征在于椭球形谐振腔体(6)的长轴为500mm～800mm，短轴为280mm～480mm，并控制长轴与短轴的长度比为1.4～1.6。

技术总结
用于金刚石材料生长的椭球形MPCVD装置，本发明属于金刚石材料生长装备领域，本发明要解决现有MPCVD谐振腔体运行过程中存在微波能量耦合效率低的问题。本发明用于金刚石材料生长的椭球形MPCVD装置中的矩形波导的一端设置有微波电源，矩形波导的另一端设置有短路活塞，矩形波导的下部设置椭球形谐振腔体，微波天线的一端经波导伸入椭球形谐振腔体内，所述椭球形谐振腔体的腔壁呈椭球形，椭球形谐振腔体的腔壁内部为中空结构，样品台设置在椭球形谐振腔体的底部，抽气系统和进气系统分别通过管路与椭球形谐振腔体相连通。本发明利用椭球体双焦点特性，能够实现高密度等离子体激发及金刚石的沉积生长。金刚石的沉积生长。金刚石的沉积生长。


技术研发人员：朱嘉琦 郝晓斌 代兵 李一村 刘雪冬
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2022.05.27
技术公布日：2022/8/12