附带籽晶温度自检功能的mpcvd金刚石生长设备的制作方法

文档序号:37194849发布日期:2024-03-01 13:09阅读:19来源:国知局
附带籽晶温度自检功能的mpcvd金刚石生长设备的制作方法

本发明涉及一种金刚石生长设备,具体为附带籽晶温度自检功能的mpcvd金刚石生长设备,属于气相沉积。


背景技术:

1、化学气相沉积是一种化工技术,广泛用于提纯物质、研制新晶体、淀积各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料,这些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物等,它们的物理功能可以通过气相掺杂的淀积过程精确控制。

2、根据专利号cn 115852342 a的发明公开了一种金刚石气相沉积装置,包括炉体以及转动设置于炉体顶部的导流筒,所述炉体内腔中固定连接有底板,且底板与炉体顶壁之间滑动设置有隔板,导流筒穿过隔板并与隔板螺纹连接;所述底板上开设有贯穿的第一排气孔以及第二排气孔,所述隔板与导流筒之间设置有导流组件,且底板底端设置有与导流组件相配合的密封组件,所述密封组件能够交替对第一排气孔以及第二排气孔进行密封,使得通过导流组件的气体从底板处交替导出;此装置通过设置的导流组件与密封组件相配合,使得混合气体能够持续地被输送至炉体内部,并且利用隔板,使得气体在向下导出之前能够混合均匀,从而提高后期沉积的均匀性,并且气体在向下导出的过程中连续性好。

3、上述装置通过在底板中设置第一排气孔和第二排气孔,通过第一排气孔和第二排气孔的交替密封,使得反应气体充分混合后从底板底部交替导出,最终穿过匀气板与石墨反应,然而在实际的使用中也会存在一定的问题,例如,在对第一排气孔和第二排气孔交替密封的过程中,对第一排气孔密封过程中,从第一排气孔中排出的气体流速减小,此时第二排气孔会慢慢打开,从第二排气孔中排出的气体流速增大,使得从第一排气孔和第二排气孔中排出的气体体积不一样,造成气体分布不均,又由于第一排气孔和第二排气孔不是均匀分布,因此在第一排气孔和第二排气孔交替密封的瞬间,使得到达匀气板的气体更加不均匀,通过匀气板的气体不够均匀,影响反应气体与石墨表面反应的效果。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供附带籽晶温度自检功能的mpcvd金刚石生长设备,以解决现有技术中由于第一排气孔和第二排气孔不是均匀分布,因此在第一排气孔和第二排气孔交替密封的瞬间,到达匀气板的气体并不均匀,从而使得通过匀气板的气体不够均匀,影响反应气体与石墨表面反应的效果的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:附带籽晶温度自检功能的mpcvd金刚石生长设备,包括金刚石生长炉体和安装于金刚石生长炉体一侧并与金刚石生长炉体相连通的进气管,所述金刚石生长炉体内部顶面固定连接有中间管道,所述中间管道外侧固定连接有第一排气头和第二排气头,所述中间管道外侧开设有第一出气孔和第二出气孔,所述第一出气孔和第二出气孔位置处均设置有升降组件,所述升降组件包括密封滑动于中间管道外侧的两个移动滑板;

5、所述金刚石生长炉体内部底面设置有反应用的沉积台,所述金刚石生长炉体内侧壁安装有检测金刚石生长炉体内反应温度的温度传感器,所述第二排气头靠近沉积台的一侧向上凹陷,所述气孔呈环形等距分布于第二排气头的凹陷部位,所述第一排气头的截面形状设置为圆环,且气孔呈环形等距分布于第一排气头外表面;

6、所述沉积台包括中空台座和台面,所述台面设置于中空台座的顶部开口处,所述中空台座内部设置有执行器,所述执行器底部与中空台座通过轴承转动连接,所述执行器包括主电动缸,所述主电动缸输出端端部安装有至少两个辅助电缸,所述辅助电缸输出端端部设置有弧形突出部凸出部,所述凸出部上开设有嵌入槽,所述主电动缸输出端中心处固定连接有连接杆,所述连接杆端部连接有球铰连接座,所述球铰连接座安装于台面的底部;

7、所述台面固定有至少两组限制组件,所述限制组件包括转动连接座,所述转动连接座上活动铰接安装有限位杆,所述限位杆朝向台面一侧固定连接有短弹簧。

8、优选地,所述移动滑板靠近第一排气头一侧向内凹陷,所述移动滑板底部固定连接有两组第二弹簧,所述移动滑板内部两侧壁均滑动连接有凸块,所述凸块一侧面设置为弧面,所述凸块靠近金刚石生长炉体内壁一侧固定连接有第一弹簧,所述金刚石生长炉体内壁两侧开设有凹槽,所述凸块一端设置于凹槽内部并与其滑动配合,所述第一弹簧设置于凹槽内部并与金刚石生长炉体内壁固定。

9、优选地,其中一组所述升降组件顶部相配合有调节组件,所述调节组件包括固定连接于其中一个移动滑板顶部的拉杆,所述拉杆贯穿金刚石生长炉体并与金刚石生长炉体滑动连接,所述拉杆底部固定连接有密封堵块,所述拉杆延伸至进气管内并与进气管滑动连接,所述进气管包括第一管道和第二管道两部分,所述第一管道与第二管道之间相连通且组合形成u形,通过密封堵块的升降使得第一管道和第二管道能够交替密封。

10、优选地,所述第二排气头设置于第一排气头外侧,所述第一排气头和第二排气头一侧壁均设置有气孔,且第一排气头与第二排气头的气孔相对,通过两组升降组件的交替升降使第一出气孔和第二出气孔能够交替密封,使得反应气体通入到中间管道中,经过第一排气头和第二排气头喷出。

11、优选地,所述金刚石生长炉体一侧通过波导管连接有微波发射器,所述金刚石生长炉体另外一侧通过连接管连接有真空泵。

12、优选地,两组所述升降组件之间设置有间隔板,所述间隔板固定连接金刚石生长炉体与中间管道之间,其中两组所述第二弹簧固定连接于第二排气头上表面,另外两组所述第二弹簧固定连接于间隔板上表面,所述第一管道靠近金刚石生长炉体的开口位于间隔板上方,所述第二管道靠近金刚石生长炉体的开口其中一个移动滑板下方。

13、优选地,所述移动滑板两侧均固定连接有滑块,所述金刚石生长炉体内部开设有四个条形槽,所述滑块一端设置于条形槽内部且与其滑动配合。

14、优选地,所述中间管道外侧设置有两个匀气孔,所述匀气孔环形等距分布于中间管道外侧,所述中间管道中的气体通过匀气孔匀气后分别进入到第一排气头和第二排气头中。

15、所述温度传感器的数据由温度控制模组获取,所述温度控制模组包括温控模块和自检模块,所述温控模块与自检模块之间的数据可呈正负反馈模式输出和输入,所述温控模块输出端连接执行器和温度传感器,所述温度传感器的输出端接入温控模块,所述执行器作为动力部件进行动作控制,所述执行器处安装用于监测位置的位置传感器;

16、所述温控模块包括温控处理器、数据存储模块和无线传输模块,所述无线传输模块与数据存储模块和无线传输模块之间的数据传输可呈正负反馈模式的输入和输出。

17、所述自检模块包括缓存对比模块、有误数据、标准值和删除;

18、所述缓存对比模块连接温控处理器和数据存储模块并接受温控处理器的指令及数据存储模块的数据信息,所述缓存对比模块对所获数据与标准值多次比对,对产生的有误数据进行删除操作,标准值的数据预先录入数据存储模块内部。

19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过设置第一排气头和第二排气头,使得反应气体在通过调节组件改变气体进入金刚石生长炉体中的通道,使得反应气体能够在金刚石生长炉体中充分压缩混合,再通过升降组件的交替升降,从而交替密封第一出气孔和第二出气孔,使得充分混合的反应气体能够经过环形等距分布的匀气孔进一步匀气后,经过两条分路分别进入到第一排气头和第二排气头中,气体最后经过位于第二排气头凹陷部位的气孔和设置于第一排气头外表面的气孔中朝着相互对应的方向排出,不仅达到对反应气体的进一步混合,同时也能够使气体能够均匀的层层铺设,使反应气体能够与石墨均匀充分的反应。

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