[发明专利]微波等离子反应装置以及微波等离子反应系统

说明书

本发明提供的一种微波等离子反应装置以及微波等离子反应系统，涉及金刚石制造技术领域，包括装置腔体；装置腔体包括上腔体和下腔体，上腔体设置在下腔体的上部；装置腔体上设置有进气口和至少一个出气口；上腔体内设置有第一微波反射体和第二微波反射体；第一微波反射体设置在上腔体的顶部，第二微波反射体设置在第一微波反射体的内部；下腔体的底部设置有天线外导体和天线内导体；天线内导体设置在天线外导体的内部；天线内导体的顶部形成有沉积台，沉积台上设置有基片，基片上设置有等离子体。在上述技术方案中，该微波等离子反应装置在用来制造金刚石材料的时候，可以提高装置的运行能力，在高功率条件下进行高品质金刚石材料的合成。

技术领域

本发明涉及金刚石制造技术领域，尤其是涉及一种微波等离子反应装置以及微波等离子反应系统。

背景技术

金刚石材料具有众多极其优异的性能，例如，其具有极高的硬度和室温导热性，相对较宽的禁带和光谱透过范围，以及良好的化学稳定性和极高的抗辐射阈值，并且，当真空能级低于导带下端时，金刚石材料还具有罕见的负电子亲和性。这些优异的性能使得金刚石材料在众多领域中都具有广泛的应用前景。

当金刚石材料应用于某些特定领域，如半导体时，需要具有极高的品质和较大的面积。而微波等离子体化学气相沉积法因为具有无电极污染，沉积过程平稳可控等优点，一直是国内外制备金刚石材料的首选。

而高品质和大面积金刚石材料的制备同时需要较高的等离子体密度，即装置应该具有能在高功率和高压力工艺下可靠运行的能力。

但是，现有技术中的用于制备金刚石材料的装置还无法满足需求，无法达到可靠的运行能力，因此需要设计一种结构和性能完善的装置，以满足高品质金刚石材料的制备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微波等离子反应装置以及微波等离子反应系统，以解决现有技术中存在的制备金刚石材料的装置运行能力不可靠的技术问题。

本发明提供的一种微波等离子反应装置，包括装置腔体；

所述装置腔体包括上腔体和下腔体，所述上腔体设置在所述下腔体的上部；

所述装置腔体上设置有进气口和至少一个出气口；

所述上腔体内设置有第一微波反射体和第二微波反射体；所述第一微波反射体设置在所述上腔体的顶部，所述第二微波反射体设置在所述第一微波反射体的内部；

所述下腔体的底部设置有天线外导体和天线内导体；所述天线内导体设置在所述天线外导体的内部；

所述天线内导体的顶部形成有沉积台，所述沉积台上设置有基片，所述基片上设置有等离子体。

在上述技术方案中，该微波等离子反应装置在用来制造金刚石材料的时候，能够解决石英材料容易刻蚀，装置不易调节、不易水冷和真空不易保持等缺陷，进而可以提高装置的运行能力，在高功率条件下进行高品质金刚石材料的合成。

进一步的，在本发明的实施例中，所述微波等离子反应装置还包括同轴线内导体和同轴线外导体；

所述同轴线外导体设置在所述天线外导体的底部；所述同轴线内导体设置在所述同轴线外导体的内部，并且所述同轴线内导体与所述天线内导体的底部连接。

进一步的，在本发明的实施例中，所述微波等离子反应装置还包括第一调节机构；

所述第一调节机构与所述第一微波反射体连接，用于调整所述第一微波反射体的位置。

进一步的，在本发明的实施例中，所述微波等离子反应装置还包括第二调节机构；

所述第二调节机构与所述第二微波反射体连接，用于调整所述第二微波反射体的位置。