热丝夹具和热丝沉积设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种热丝夹具和热丝沉积设备，涉及热丝气相沉积技术领域，该热丝夹具，包括：夹具支架，包括依次平行间隔设置的第一热丝固定杆、第一热丝承载棒、第二热丝承载棒和第二热丝固定杆，第一热丝固定杆可沿第一热丝承载棒的垂线方向移动，和，多根热丝平行间隔设置组成的热丝组，固定连接于第一热丝固定杆与第二热丝固定杆，且与第一热丝承载棒和第二热丝承载棒接触；以及，弹簧，两端分别固定连接于第一热丝固定杆与第二热丝固定杆，并与热丝平行，缓解了现有技术的热丝夹具在工况条件件由于每根热丝的受力不同造成的温度场分布不均的技术问题，达到了提高温度差分布均匀度的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
热丝夹具和热丝沉积设备
本技术涉及热丝气相沉积设备领域，尤其是涉及一种热丝夹具和热丝沉积设备。
技术介绍
热丝化学气相沉积法制备金刚石薄膜的基本原理如下：碳源(如甲烷、丙酮等)和氢气的混合气体通过金属热丝，在由热丝形成的高温领域内分解出甲基和氢原子，并在一定的压力下，大量的甲基与一定温度的合金衬底作用以及甲基之间发生复杂的复合反应，生成各种sp、sp2和sp3杂化的碳氢基团。由于氢原子对sp2键结构碳有很强的刻蚀作用，因而抑制了石墨的生成；同时氢原子对sp3键结构碳的刻蚀作用较小，且具有一定的稳定作用，所以最终沉积在衬底上的是热力学不稳定的金刚石，而非热力学稳定的石墨，进而在衬底表面形成不连续的金刚石晶核。要得到品质良好的金刚石薄膜需要在合适的温度以及稳定的温度场下裂解混合气体产生氢原子以及各种碳氢基团。而温度场主要受到热丝布置、设备功率及冷却条件的影响，合理的热丝布置方式、热丝间距以及样品衬底间距能够在满足金刚石薄膜沉积生长的条件下，降低生产成本，提高生产效率。目前现有的热丝夹具是将热丝的一端连接在高温弹簧上然后再将热丝的另一端以及热丝的另一端固定连接至夹具支架上，即每一根热丝上均有一个高温弹簧，这不利于热丝之间保持结构和受力的一致性，还可能影响到工况下热丝与电极承载棒之间的接触，造成热丝之间通过的电流不一致，导致温度场分布不均匀。
技术实现思路
本技术的第一目的在于提供一种热丝夹具和热丝沉积设备，以缓解现有技术的热丝夹具在工况条件件由于每根热丝的受力不同造成的温度场分布不均的技术问题。为了实现本技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种热丝夹具，包括：夹具支架，包括依次平行间隔设置的第一热丝固定杆、第一热丝承载棒、第二热丝承载棒和第二热丝固定杆，所述第一热丝固定杆可沿所述第一热丝承载棒的垂线方向移动，和，多根热丝平行间隔设置组成的热丝组，固定连接于所述第一热丝固定杆与所述第二热丝固定杆，且与所述第一热丝承载棒和第二热丝承载棒接触；以及，弹簧，两端分别固定连接于所述第一热丝固定杆与所述第二热丝固定杆，并与所述热丝平行。进一步的，所述第一热丝承载棒上垂直连接有两根导轨，所述第一热丝固定杆滑动安装于所述导轨之间。进一步的，所述第二热丝固定杆可沿所述第二热丝承载棒的垂线方向移动。进一步的，所述第二热丝承载棒上垂直连接有两根导轨，所述第二热丝固定杆滑动安装于所述导轨之间。进一步的，所述弹簧至少为两根，且对称设置于所述热丝组的两侧。进一步的，所述第一热丝承载棒和第二热丝承载棒之间设有绝缘支撑杆。进一步的，所述绝缘支撑杆为陶瓷杆。进一步的，所述第一热丝固定杆和所述第二热丝固定杆上均设有用于缠绕固定热丝的圆柱。进一步的，所述第一热丝承载棒和第二热丝承载棒上均设有电极连接孔。一种热丝沉积设备，包括上述热丝夹具。与已有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术提供的热丝夹具中，第一热丝固定杆、第一热丝承载棒、第二热丝承载棒和第二热丝固定杆依次间隔设置，热丝固定于第一热丝固定杆和第二热丝固定杆之间，且与第一热丝承载棒和第二热丝承载棒接触，同时，弹簧的两端也分别固定连接于第一热丝固定杆与第二热丝固定杆之间，并与热丝平行，此时，弹簧处于压缩状态。沉积时对第一热丝承载棒和第二热丝承载棒通电，在第一热丝承载棒、热丝和第二热丝承载棒之间形成电路，热丝通电后发热为热丝化学气相沉积工艺过程提供温度场从而实现沉积。在热丝发热的过程中，热丝会产生一定的形变，此时，弹簧在回弹力的作用下推动第一热丝固定杆沿第一热丝承载棒的垂线方向移动，并远离第一热丝承载棒，从而使热丝与第一热丝承载棒和第二热丝承载棒始终保持良好接触；由于不同热丝同时固定于第一热丝固定杆和第二热丝固定杆上，因此，不同热丝之间可以保持相同的形变和受力，进而使热丝夹具产生的温度场保持较好的一致性。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种实施方式的热丝夹具的结构示意图；(a)热丝夹具的俯视结构示意图；(b)热丝夹具的侧视结构示意图；图2为一种实施方式的热丝固定杆(包括第一热丝固定杆和第二热丝固定杆)的结构示意图；(a)热丝固定杆的俯视结构示意图；(b)热丝固定杆的前视结构示意图；(c)第二热丝固定杆的左视结构示意图；图3为本技术一种实施方式的热丝承载棒(包括第一热丝承载棒和第二热丝承载棒)的结构示意图；(a)热丝承载棒的俯视结构示意图；(b)热丝承载棒的前视结构示意图；(c)热丝承载棒的左视结构示意图；图4为本技术一种实施方式的弹簧的结构示意图。图标：101－第一热丝固定杆；102－第一热丝承载棒；103－第二热丝承载棒；104－第二热丝固定杆；105－热丝；106－弹簧；107－导轨；108－钼质螺丝；109－陶瓷杆；110－圆柱；111－电极连接孔。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。实施例1图1是本技术一种实施方式的热丝夹具，图2是一种实施方式的热丝固定杆的结构示意图，图3是一种实施方式的热丝承载棒的结构示意图，图4是一种实施方式的弹簧的结构示意图。如图1－4所示，该热丝夹具包括：(A)夹具支架，包括依次平行间隔设置的第一热丝固定杆101、第一热丝承载棒102、第二热丝承载棒103和第二热丝固定杆104，第一热丝固定杆101可沿第一热丝承载棒102的垂线方向移动，和，(B)多根热丝105平行间隔设置组成的热丝组，每根热丝105的两端分别固定连接于第一热丝固定杆101与第二热丝固定杆104，且与第一热丝承载棒102和第二热丝承载棒103接触；以及，(C)弹簧106，两端分别固定连接于第一热丝固定杆101与第二热丝固定杆104，并与热丝105平行。本技术提供的热丝夹具中，第一热丝固定杆101、第一热丝承载棒102、第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热丝夹具，其特征在于，包括：夹具支架，包括依次平行间隔设置的第一热丝固定杆、第一热丝承载棒、第二热丝承载棒和第二热丝固定杆，所述第一热丝固定杆可沿所述第一热丝承载棒的垂线方向移动，和，多根热丝平行间隔设置组成的热丝组，固定连接于所述第一热丝固定杆与所述第二热丝固定杆，且与所述第一热丝承载棒和第二热丝承载棒接触；以及，弹簧，两端分别固定连接于所述第一热丝固定杆与所述第二热丝固定杆，并与所述热丝平行。

【技术特征摘要】
1.一种热丝夹具，其特征在于，包括：夹具支架，包括依次平行间隔设置的第一热丝固定杆、第一热丝承载棒、第二热丝承载棒和第二热丝固定杆，所述第一热丝固定杆可沿所述第一热丝承载棒的垂线方向移动，和，多根热丝平行间隔设置组成的热丝组，固定连接于所述第一热丝固定杆与所述第二热丝固定杆，且与所述第一热丝承载棒和第二热丝承载棒接触；以及，弹簧，两端分别固定连接于所述第一热丝固定杆与所述第二热丝固定杆，并与所述热丝平行。2.根据权利要求1所述的热丝夹具，其特征在于，所述第一热丝承载棒上垂直连接有两根导轨，所述第一热丝固定杆滑动安装于所述导轨之间。3.根据权利要求1或2所述的热丝夹具，其特征在于，所述第二热丝固定杆可沿所述第二热丝承载棒的垂线方向移动。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐永炳，陈波，王陶，杨扬，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44