等离子体源单元、等离子体源装置及其应用的制作方法

文档序号:12598868阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种等离子体源单元,包括能源供应系统,其特征在于,还包括微波谐振腔系统,所述微波谐振腔系统包括同轴式微波谐振腔、金属天线、同轴金属柱、空心金属圆柱和金属陶瓷部,

其中,所述同轴式微波谐振腔的底部同轴开设有第一开口,所述同轴式微波谐振腔的顶部开设有与所述第一开口不同轴的第二开口;

所述空心金属圆柱外接于所述同轴式微波谐振腔的第一开口处,且所述空心金属圆柱与所述同轴式微波谐振腔同轴;

所述同轴金属柱同轴插设于所述同轴式微波谐振腔中,一端与所述同轴式微波谐振腔的顶部连接、另一端通过所述第一开口并延伸出所述空心金属圆柱外;

所述金属陶瓷部填充在所述同轴金属柱和所述空心金属圆柱之间;

所述金属天线插设于所述同轴式微波谐振腔中,一端与所述底部电连接,另一端延伸出所述第二开口;

所述第二开口处外设有同轴转接头,且所述同轴式微波谐振腔通过所述同轴转接头与所述能源供应系统相连接。

2.如权利要求1所述的等离子体源单元,其特征在于,所述同轴金属柱的长度为1/4工作波长的整数倍。

3.如权利要求1所述的等离子体源单元,其特征在于,所述金属天线距离所述同轴式微波谐振腔的内壁面3-6mm;和/或

所述金属天线距离所述同轴金属柱10-20mm。

4.如权利要求1-3任一所述的等离子体源单元,其特征在于,所述金属陶瓷部的材料为介电常数大于1的陶瓷介电常数。

5.一种等离子体源装置,其特征在于,包括真空箱和多个点状排列的如权利要求1-4任一所述的等离子体源单元,其中,所述真空箱包括真空腔、形成所述真空腔的箱体和设置在所述箱体内的载物基台,所述箱体开设有抽气口和 进气口;所述箱体的顶壁开设有与所述真空腔相通的开口,所述等离子体源单元的空心金属圆柱通过所述开口插入所述真空腔中。

6.如权利要求5所述的等离子体源装置,其特征在于,所述等离子体源单元之间的间距为10-100mm。

7.如权利要求6所述的等离子体源装置,其特征在于,所述等离子体源单元呈矩阵式或皇冠式排布。

8.如权利要求5-7任一所述的等离子体源装置,其特征在于,所述等离子体源单元通过密封法兰与所述箱体的顶壁密封连接。

9.如权利要求5-7任一所述的等离子体源装置,其特征在于,所述载物基台为可升降的载物基台。

10.一种使用权利要求5-9任一所述等离子体源装置制备金刚石薄膜的方法,包括以下步骤:

将基底置于所述载物基台上,抽真空使所述真空腔为真空环境,并通入工作气体,开启能源供应系统,使得嵌入所述真空腔的同轴金属柱产生等离子体云;

通入工作气体,对所述基底进行热处理,沉积金刚石薄膜。

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