一种用于制备掺硼金刚石薄膜的沉积工件的制作方法

本技术涉及热丝化学气相沉积，具体是一种用于制备掺硼金刚石薄膜的沉积工件。

背景技术：

1、随着电化学水处理行业的不断发展，对于电化学水处理设备大型化的要求也越来越紧迫，现有的采用小面积的掺硼金刚石薄膜组装成的电极会造成水处理设备的反应室的长度过长、反应室中部下沉、电化学反应室的装配困难、水处理设备的体积庞大等问题；因此在使用hfcvd装置沉积掺硼金刚石薄膜时，需要增大沉积工件的面积。

2、在使用hfcvd装置沉积掺硼金刚石薄膜时，首先用固定在台基上的环形卡箍将沉积工件夹持于台基上，然后台基从沉积室的底部穿过位于下侧的热丝组，使得沉积工件位于上下两组热丝组之间，而后进行掺硼金刚石薄膜的双面沉积，沉积时进行硼掺杂，同时在沉积过程中还需要利用循环冷却水对台基进行冷却；由于其本身的结构特点，hfcvd装置在沉积小面积的掺硼金刚石薄膜时，小面积的掺硼金刚石薄膜能够保持很好的均匀性；然而在沉积大面积的掺硼金刚石薄膜时会因为温度场和气流场等的不均匀导致掺硼金刚石薄膜的质量不合格，不能用于电化学水处理设备中。

3、因此有必要发明一种用于制备掺硼金刚石薄膜的沉积工件来解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有hfcvd装置在沉积大面积的掺硼金刚石薄膜时存在质量差的问题，提供了一种用于制备掺硼金刚石薄膜的沉积工件。

2、本实用新型是采用如下技术方案实现的：

3、一种用于制备掺硼金刚石薄膜的沉积工件，包括圆柱型的沉积室，沉积室的底端固定有呈倒锥台型的进气管，沉积室的顶端固定有呈锥台型的出气管，沉积室的内腔固定有沿上下分布的上热丝组、下热丝组，沉积室的内腔中部固定有位于上热丝组和下热丝组之间的沉积工件；

4、所述沉积工件包括沉积工件i、沉积工件ii和沉积工件iii，沉积工件i、沉积工件ii和沉积工件iii均包括水平基圈，水平基圈的内部固定有沿左右分布的若干根纵向栅杆；相邻两根纵向栅杆之间的距离大于纵向栅杆的直径；

5、所述沉积工件i中纵向栅杆的上表面与水平基圈的上表面齐平、纵向栅杆的下表面与水平基圈的下表面齐平；所述沉积工件ii中纵向栅杆的上表面向上超出水平基圈的上表面、纵向栅杆的下表面与水平基圈的下表面齐平；所述沉积工件iii中纵向栅杆的上表面与水平基圈的上表面齐平、纵向栅杆的下表面向下超出水平基圈的下表面。

6、进一步地，所述沉积工件ii中的若干根纵向栅杆和沉积工件iii中的若干根纵向栅杆呈交错布置，且沉积工件ii与沉积工件iii嵌合。

7、进一步地，所述沉积室的底端固定有安装法兰，安装法兰位于内侧的表面上开设有沿周向均布的若干个固定孔、位于外侧的表面开设有沿周向均布的若干个安装孔，所述进气管的上端固定有进气法兰，进气法兰通过固定孔与安装法兰固定连接；所述沉积室的顶端固定有出气法兰，出气管的底端固定有出气法兰i，出气法兰i与出气法兰固定连接。

8、进一步地，所述进气法兰与安装法兰之间、出气法兰i与出气法兰之间均夹设有垫片。

9、本实用新型结构设计合理可靠，实现了大面积掺硼金刚石薄膜的制备；根据流体力学原理，气体沿圆柱体轴向流动时，其边界影响小，保证了沉积室内的气体浓度和气体流速的均匀一致性；进而制得的掺硼金刚石薄膜的均匀性良好，提高了大面积掺硼金刚石薄膜的沉积质量。

技术特征：

1.一种用于制备掺硼金刚石薄膜的沉积工件，其特征在于：包括圆柱型的沉积室（1），沉积室（1）的底端固定有呈倒锥台型的进气管（2），沉积室（1）的顶端固定有呈锥台型的出气管（3），沉积室（1）的内腔固定有沿上下分布的上热丝组（4）、下热丝组（5），沉积室（1）的内腔中部固定有位于上热丝组（4）和下热丝组（5）之间的沉积工件（6）；

2.根据权利要求1所述的一种用于制备掺硼金刚石薄膜的沉积工件，其特征在于：所述沉积工件ii（8）中的若干根纵向栅杆（11）和沉积工件iii（9）中的若干根纵向栅杆（11）呈交错布置，且沉积工件ii（8）与沉积工件iii（9）嵌合。

3.根据权利要求1所述的一种用于制备掺硼金刚石薄膜的沉积工件，其特征在于：所述沉积室（1）的底端固定有安装法兰（12），安装法兰（12）位于内侧的表面上开设有沿周向均布的若干个固定孔（13）、位于外侧的表面开设有沿周向均布的若干个安装孔（14），所述进气管（2）的上端固定有进气法兰（15），进气法兰（15）通过固定孔（13）与安装法兰（12）固定连接；所述沉积室（1）的顶端固定有出气法兰（16），出气管（3）的底端固定有出气法兰i（17），出气法兰i（17）与出气法兰（16）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于制备掺硼金刚石薄膜的沉积工件，其特征在于：所述进气法兰（15）与安装法兰（12）之间、出气法兰i（17）与出气法兰（16）之间均夹设有垫片（18）。

技术总结
本技术涉及热丝化学气相沉积技术领域，具体是一种用于制备掺硼金刚石薄膜的沉积工件，其包括沉积室，沉积室的底端固定有进气管，沉积室的顶端固定有出气管，沉积室的内腔固定有上热丝组、下热丝组，沉积室的内腔中部固定有沉积工件；沉积工件I、沉积工件II和沉积工件III均包括水平基圈，水平基圈的内部固定有沿左右分布的若干根纵向栅杆；沉积工件II中纵向栅杆的上表面向上超出水平基圈的上表面、纵向栅杆的下表面与水平基圈的下表面齐平；沉积工件III中纵向栅杆的上表面与水平基圈的上表面齐平、纵向栅杆的下表面向下超出水平基圈的下表面；解决了现有HFCVD装置在沉积大面积的掺硼金刚石薄膜时存在质量差的问题。

技术研发人员：薛军龙,郭俊,陈明靖
受保护的技术使用者：海南和风佳会电化学工程技术股份有限公司
技术研发日：20230531
技术公布日：2024/1/15