[实用新型]一种用于沉积制备金刚石的反应器

摘要

本实用新型涉及金刚石制备领域，一种用于沉积制备金刚石的反应器，包括石英玻璃毛细管、钨毛细管、冷却气出口、钼制柱面体、电极、热耦、冷却水进口、环形冷却气管、冷却水管、冷却水出口、反应器腔体、冷却气进口、氢气进口、喷嘴，钨毛细管一端无接触地通入钼制柱面体另一端位于反应器腔体外，钼制柱面体是加热器又是活化剂，电极由金属钼制成且电连接于钼制柱面体两端，通过加电流，能使钼制柱面体加热至2200K以上，钼制柱面体与反应器腔体之间绝缘；热耦由钨‑铼材料制成用以测量钼制柱面体温度，调节环形冷却气管中的氩气流速并使其保持在恒定值，就能够使得热耦尖端测温区域的温度仅与钼制柱面体的温度相关，能够为钼制柱面体准确测温。

主权项

一种用于沉积制备金刚石的反应器，主要包括石英玻璃毛细管(1)、钨毛细管(2)、冷却气出口(3)、钼制柱面体(4)、电极(6)、热耦(7)、冷却水进口(8)、环形冷却气管(9)、冷却水管(10)、冷却水出口(11)、反应器腔体(12)、冷却气进口(13)、氢气进口(14)、喷嘴(15)，工作时，所述反应器以及衬底(5)均位于一个真空腔内；所述石英玻璃毛细管(1)套在所述钨毛细管(2)外，所述石英玻璃毛细管(1)的一端连接所述钼制柱面体(4)的一端且相互之间电绝缘、另一端封闭且所述钨毛细管(2)从其中间透过，所述石英玻璃毛细管(1)具有连通的所述氢气进口(14)，所述氢气进口(14)位于所述反应器腔体(12)之外；所述石英玻璃毛细管(1)内壁与所述钨毛细管(2)外壁之间的空间为用于通纯氢气的通道，所述石英玻璃毛细管(1)的外围依次具有所述反应器腔体(12)、环形冷却气管(9)、冷却水管(10)，所述反应器腔体(12)的外侧面与所述环形冷却气管(9)的内侧面接触，所述环形冷却气管(9)的外侧面与所述冷却水管(10)的内侧面接触，所述环形冷却气管(9)及所述冷却水管(10)均是作为流体通道的横截面为环形的管，所述环形冷却气管(9)具有所述冷却气进口(13)、冷却气出口(3)，所述环形冷却气管(9)中通有用于热隔离的纯氩气且流速不超过700sccm，所述冷却水管(10)具有所述冷却水进口(8)、冷却水出口(11)，所述冷却水管(10)中通冷却水；所述喷嘴(15)由金属钼制成且位于所述钼制柱面体(4)出口处，所述钼制柱面体(4)处具有所述电极(6)、热耦(7)，所述衬底(5)位于所述钼制柱面体(4)的出口外侧；其特征是：所述钨毛细管(2)一端无接触地通入所述钼制柱面体(4)、另一端位于所述反应器腔体(12)之外，所述钼制柱面体(4)是加热器又是主要活化剂，所述电极(6)由金属钼制成且分别电连接于所述钼制柱面体(4)两端，外接电源通过所述电极(6)对所述钼制柱面体(4)加电流，能够使所述钼制柱面体(4)加热至2200K以上，所述钼制柱面体(4)与所述反应器腔体(12)之间绝缘；所述热耦(7)由钨‑铼材料制成，用以测量所述钼制柱面体(4)的温度，通过调节所述环形冷却气管(9)中的氩气流速并使其保持在恒定值，就能够使得所述热耦(7)尖端测温区域的温度仅与所述钼制柱面体(4)的温度相关，能够为所述钼制柱面体(4)准确测温。