Реактор установки для цилиндрического резонатора МПХВД для химического осаждения из паровой фазы в микроволновой плазме и выращивания лабораторных алмазов

MPCVD означает химическое осаждение из паровой фазы в микроволновой плазме. Это метод выращивания высококачественных алмазных пленок в лаборатории с использованием газообразного углерода и микроволновой плазмы.

Система MPCVD

Система MPCVD (химическое осаждение из паровой фазы в микроволновой плазме) — это процесс, используемый для нанесения тонких пленок на поверхность подложки. Система состоит из вакуумной камеры, где происходит процесс осаждения, микроволнового генератора и системы подачи газа. Микроволновый генератор используется для создания плазмы внутри вакуумной камеры, которая используется для разложения и осаждения газовых частиц на подложке.

Микроволновый генератор обычно представляет собой магнетрон или клистрон, генерирующий микроволны в диапазоне 2,45 ГГц. Микроволны подаются в вакуумную камеру через квартовое окно.

Система подачи газа состоит из массовых расходомеров (MFC), которые контролируют поток газа в вакуумную камеру. MFC калибруются в стандартных кубических сантиметрах в минуту (sccm).

Температура подложки контролируется положением плазмы и измеряется термопарой. Плазма используется для нагрева подложки, а температура контролируется термопарой, чтобы гарантировать, что подложка находится при желаемой температуре во время процесса осаждения.

Применения

MPCVD — это перспективная технология для производства недорогих, высококачественных крупных алмазов.

Уникальные свойства алмаза, включая его твердость, жесткость, высокую теплопроводность, низкое тепловое расширение, радиационную стойкость и химическую инертность, делают его ценным материалом.

Несмотря на большой потенциал, высокая стоимость, ограниченный размер и трудность контроля примесей природных и синтетических алмазов, полученных при высоком давлении и высокой температуре, ограничивали их применение.

MPCVD является основным оборудованием, используемым для выращивания алмазных драгоценных камней и пленок.

Рост алмазной пленки может быть монокристаллическим или поликристаллическим, и он широко используется в полупроводниковой промышленности для крупногабаритных алмазных подложек, а также в промышленности алмазных режущих или сверлильных инструментов.

По сравнению с методом HPHT для выращенных в лаборатории алмазов, метод микроволнового CVD имеет преимущества для выращивания крупных алмазов при более низкой стоимости, что делает его идеальным решением для применения в полупроводниковых алмазах, выращивании оптических алмазов и для удовлетворения потребностей крупного рынка ювелирных алмазов.

Преимущества MPCVD

MPCVD — это метод синтеза алмазов, который имеет ряд преимуществ перед другими методами, такими как HFCVD и DC-PJ CVD. Он позволяет избежать загрязнения алмаза горячими проволоками и позволяет использовать несколько газов для удовлетворения различных промышленных потребностей. По сравнению с DC-PJ CVD, он обеспечивает плавную и непрерывную регулировку мощности микроволн и стабильный контроль температуры реакции, что предотвращает отрыв кристаллических зародышей от подложки из-за дугового разряда и отказа пламени. Благодаря большой площади стабильного разряда плазмы метод MPCVD считается наиболее перспективным методом синтеза алмазов для промышленного применения.

Алмазы, полученные методом MPCVD, имеют более высокую чистоту по сравнению с алмазами, полученными методом HPHT, а производственный процесс потребляет меньше энергии. Кроме того, метод MPCVD облегчает производство более крупных алмазов.

Преимущества нашей системы MPCVD

Мы много лет глубоко вовлечены в отрасль, и в результате у нас обширная клиентская база, которая доверяет нашему оборудованию и использует его. Наше оборудование MPCVD стабильно работает более 40 000 часов, демонстрируя исключительную стабильность, надежность, воспроизводимость и экономичность. Другие преимущества нашей системы MPCVD включают:

• Площадь выращивания подложки 3 дюйма, максимальная загрузка партии до 45 алмазов
• Регулируемая выходная мощность микроволн 1-10 кВт для снижения энергопотребления
• Команда опытных исследователей с передовыми рецептами выращивания алмазов
• Эксклюзивная программа технической поддержки для команд с нулевым опытом выращивания алмазов

Используя наши накопленные передовые технологии, мы реализовали несколько раундов модернизации и улучшений нашей системы MPCVD, что привело к значительному повышению эффективности и снижению затрат на оборудование. В результате наше оборудование MPCVD находится на переднем крае технологических достижений и предлагается по конкурентоспособной цене. Добро пожаловать к нам за консультацией.

Рабочий процесс

Машина MPCVD контролирует поток каждого газового пути и давление в полости, вводя реакционные газы (например, CH4, H2, Ar, O2, N2 и т. д.) в полость при определенном давлении. После стабилизации воздушного потока твердотельный микроволновый генератор мощностью 6 кВт генерирует микроволны, которые затем вводятся в полость через волновод.

Реакционный газ под действием микроволнового поля превращается в плазменное состояние, образуя плазменный шар, который парит над алмазной подложкой. Высокая температура плазмы нагревает подложку до определенной температуры. Избыточное тепло, выделяющееся в полости, рассеивается блоком водяного охлаждения.

Для обеспечения оптимальных условий роста в процессе выращивания монокристаллического алмаза MPCVD мы регулируем такие факторы, как мощность, состав газовой смеси и давление в полости. Кроме того, поскольку плазменный шар не контактирует со стенкой полости, процесс роста алмаза свободен от примесей, что повышает качество алмаза.

Детали и компоненты

Микроволновая система

Реакционная камера

Система газового потока

Вакуумная система и система датчиков

Технические характеристики

Предупреждения

Безопасность оператора – первостепенная задача! Пожалуйста, используйте оборудование с осторожностью. Работа с легковоспламеняющимися, взрывоопасными или токсичными газами очень опасна, операторы должны принять все необходимые меры предосторожности перед запуском оборудования. Работа с избыточным давлением внутри реакторов или камер опасна, оператор должен строго соблюдать технику безопасности. Следует также соблюдать особую осторожность при работе с материалами, реагирующими с воздухом, особенно в условиях вакуума. Утечка может привести к попаданию воздуха в аппарат и вызвать бурную реакцию.

Создан для вас

KinTek предоставляет специализированные услуги и оборудование для клиентов по всему миру, наша специализированная командная работа и богатый опыт инженеров способны выполнить индивидуальные требования к аппаратному и программному оборудованию, а также помочь нашим клиентам создать эксклюзивное и индивидуальное оборудование и решение!

Не могли бы вы поделиться своими идеями с нами, наши инженеры готовы для вас прямо сейчас!

Нам доверяют лидеры отрасли