本实用新型专利技术涉及金刚石生产技术领域，尤其是用于等离子体化学气相沉积法双向生长单晶金刚石的衬底托。包括水冷基片台，所述水冷基片台上设有衬底托，所述衬底托由水平底部和中心凸起部位组成，所述衬底托水平底部为圆盘，所述中心凸起部位设有方形通孔，所述方形通孔个数≥1且为任意几何形状。本实用新型专利技术的衬底托为一体式组成，水平圆盘与水冷基片台直接接触，起到较好的散热作用，竖直衬底托处于等离子体中，起到固定单晶金刚石种子的作用并将种子双面接触等离子体，这样双面生长单晶金刚石，单位时间内有效速率太高了一倍，减少生长时间和生长步骤，能够满足工业化生产要求。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及金刚石生产
，尤其是用于等离子体化学气相沉积法双向生长单晶金刚石的衬底托。
技术介绍
等离子体化学气相沉积法制备单晶金刚石过程中，单晶金刚石生长速率是合成的关键问题，目前能够产业化的生产速率仅稳定在10-20微米/小时，有效提高生长速率也是开发的重点。卡内基研究院通过添加氮气进入甲烷和氢气体系大大提高了金刚石的生长速率，然而大量氮杂质的混入降低了金刚石的质量，甚至无法适用，不适用于产业化批量制备；另外，研究人员也通过向反应气体中添加Ar、CO2、N2O等气体也对生长速率有较大的提高，但是合成光学级、宝石级和电子器件级别需要控制单晶金刚石内部的缺陷和杂质含量，这些掺杂气体的引入会大大引入杂质元素降低产品质量。现有衬底托均将金刚石籽晶平行放置，上表面进行外延生长，下表面会积累石墨阻碍生长，生长一定周期后对下表面进行生长。这种方法生长周期较长，生长速率较低，不适合工业化生产。
技术实现思路
本技术的目的是解决上述提到的问题，提供一种单晶金刚石生长过程中能够实现金刚石双向生长，并解决批量制备的难题，提高单晶金刚石生长速率的一种新型衬底托。
本技术技术方案为：
一种用于双向生长单晶金刚石的衬底托，包括水冷基片台，其特征在于：所述水冷基片台上设有衬底托，所述衬底托由水平底部和中心凸起部位组成，所述衬底托水平底部为圆盘，所述中心凸起部位设有通孔，所述通孔个数≥1且为任意几何形状。
所述衬底托为钼或钨或钽制成的组件。
所述通孔个数为1个时，所述通孔位于衬底托的中心凸起部位中心。
所述通孔个数为多个时，所述通孔均匀对称分布在衬底托中心凸起部位中心。
所述衬底托中心凸起部位和通孔为正方形。
所述衬底托水平底部圆盘直径为10-300mm，厚度为1-20mm；所述衬底托中心凸起部位尺寸为5-100mm，厚度为0.5-10mm；所述通孔的尺寸为1-30mm，厚度为0.5-10mm。
所述用于双向生长单晶金刚石的衬底托用于等离子体化学气相沉积设备真空反应室内。
本技术的优点：本技术的衬底托为一体式组成，水平圆盘与水冷基片台直接接触，起到较好的散热作用，竖直衬底托处于等离子体中，起到固定单晶金刚石种子的作用并将种子双面接触等离子体，这样双面生长单晶金刚石，单位时间内有效速率太高了一倍，减少生长时间和生长步骤，设置多个通孔个数将大大提高生长效率，能够满足工业化生产要求。有效解决了批量生产过程中生长速率不高的难点。
附图说明
图1是本技术单个通孔衬底托的主视图；
图2是本技术单个通孔衬底托的立体图；
图3是本技术单个通孔衬底托的剖视图
图4是本技术单个通孔衬底托的俯视图；
图5是本技术4个通孔衬底托的立体图。
其中：水冷基片台1，水平底部2-1，中心凸起部位2-2，通孔3。
具体实施方式
实施例1一种用于双向生长单晶金刚石的衬底托，包括水冷基片台1，其特征在于：所述水冷基片台1上设有衬底托，所述衬底托由水平底部2-1和中心凸起部位2-2组成，所述衬底托水平底部2-1为圆盘，所述中心凸起部位2-2设有通孔3，所述通孔（3）个数≥1且为任意几何形状。
所述衬底托为钼制成的组件。
所述通孔3个数为1个时，所述通孔3位于衬底托的中心凸起部位2-2中心。
所述通孔3个数为多个时，所述通孔3均匀对称分布在衬底托中心凸起部位2-2中心。
所述衬底托中心凸起部位2-2和通孔3为正方形。
所述衬底托水平底部2-1圆盘直径为10mm，厚度为1mm；所述衬底托中心凸起部位2-2尺寸为5mm，厚度为0.5mm；所述通孔3的尺寸为1mm，厚度为0.5mm。
实施例2一种用于双向生长单晶金刚石的衬底托，包括水冷基片台1，其特征在于：所述水冷基片台1上设有衬底托，所述衬底托由水平底部2-1和中心凸起部位2-2组成，所述衬底托水平底部2-1为圆盘，所述中心凸起部位2-2设有通孔3，所述通孔（3）个数≥1且为任意几何形状。
所述衬底托为钨制成的组件。
所述通孔3个数为1个时，所述通孔3位于衬底托的中心凸起部位2-2中心。
所述通孔3个数为多个时，所述通孔3均匀对称分布在衬底托中心凸起部位2-2中心。
所述衬底托中心凸起部位2-2和通孔3为正方形。
所述衬底托水平底部2-1圆盘直径为300mm，厚度为20mm；所述衬底托中心凸起部位2-2尺寸为100mm，厚度为10mm；所述通孔3的尺寸为30mm，厚度为10mm。
实施例3一种用于双向生长单晶金刚石的衬底托，包括水冷基片台1，其特征在于：所述水冷基片台1上设有衬底托，所述衬底托由水平底部2-1和中心凸起部位2-2组成，所述衬底托水平底部2-1为圆盘，所述中心凸起部位2-2设有通孔3，所述通孔（3）个数≥1且为任意几何形状。
所述衬底托为钽制成的组件。
所述通孔3个数为1个时，所述通孔3位于衬底托的中心凸起部位2-2中心。
所述通孔3个数为多个时，所述通孔3均匀对称分布在衬底托中心凸起部位2-2中心。
所述衬底托中心凸起部位2-2和通孔3为正方形。
所述衬底托水平底部2-1圆盘直径为200mm，厚度为10mm；所述衬底托中心凸起部位2-2尺寸为50mm，厚度为5mm；所述通孔3的尺寸为10mm，厚度为2mm。
实施例4一种用于双向生长单晶金刚石的衬底托，包括水冷基片台1，其特征在于：所述水冷基片台1上设有衬底托，所述衬底托由水平底部2-1和中心凸起部位2-2组成，所述衬底托水平底部2-1为圆盘，所述中心凸起部位2-2设有通孔3，所述通孔（3）个数≥1且为任意几何形状。
所述衬底托为钨制成的组件。
所述通孔3个数为1个时，所述通孔3位于衬底托的中心凸起部位2-2中心。
所述通孔3个数为多个时，所述通孔3均匀对称分布在衬底托中心凸起部位2-2中心。
所述衬底托中心凸起部位2-2和通孔3为正方形。
所述衬底托水平底部2-1圆盘直径为250mm，厚度为10mm；所述衬底托中心凸起部位2-2尺寸为60mm，厚度为8mm；所述通孔3的尺寸为20mm，厚度为4mm。
上述的实施例仅为本专利技术的优选技术方案，而不应视为对于本专利技术的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本专利技术的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本专利技术的保护范围之内。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于双向生长单晶金刚石的衬底托，包括水冷基片台（1），其特征在于：所述水冷基片台（1）上设有衬底托，所述衬底托由水平底部（2‑1）和中心凸起部位（2‑2）组成，所述衬底托水平底部（2‑1）为圆盘，所述中心凸起部位（2‑2）设有通孔（3），所述通孔（3）个数≥1且为任意几何形状。
【技术特征摘要】
1.一种用于双向生长单晶金刚石的衬底托，包括水冷基片台（1），其特征在于：所述水冷基片台（1）上设有衬底托，所述衬底托由水平底部（2-1）和中心凸起部位（2-2）组成，所述衬底托水平底部（2-1）为圆盘，所述中心凸起部位（2-2）设有通孔（3），所述通孔（3）个数≥1且为任意几何形状。
2.根据权利要求1所述的一种用于双向生长单晶金刚石的衬底托，其特征在于：所述衬底托为钼或钨或钽制成的组件。
3.根据权利要求1所述的一种用于双向生长单晶金刚石的衬底托，其特征在于：所述通孔（3）个数为1个时，所述通孔（3）位于衬底托的中心凸起部位（2-2）中心。
4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚闯，郑灿，
申请(专利权)人：上海征世科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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