微单元阵列和双边极板耦合空心阴极气相沉积装置与方法制造方法及图纸

一种微单元阵列和双边极板耦合空心阴极气相沉积装置与方法，属于半导体材料制备领域。具体包括极板一、极板二、极板三、进气口、抽气口、排气口、冷却水口、底座以及各极板对应的电源，其中极板一与电源一、极板二与电源二、极板三与电源三的负极连接，所有电源正极接地，另外极板一和极板三用于固定样品且均设置有循环冷却水。将基片固定在极板一、极板三上后关闭腔室，向腔室中通入氢气，随后调节电源输出电压，并通入甲烷气体，在极板上沉积大尺寸金刚石薄膜。该装置利用来自微单元阵列产生的空心阴极辉光和双边极板产生的空心阴极辉光耦合，促使气体分子剧烈离化，极大的提高气体离化效率，有利于实现快速、高效的沉积大面积金刚石散热板。金刚石散热板。金刚石散热板。

【技术实现步骤摘要】
微单元阵列和双边极板耦合空心阴极气相沉积装置与方法


[0001]本专利技术属于半导体材料制备领域，具体涉及一种微单元阵列和双边极板耦合空心阴极化学气相沉积装置与方法。
技术背景
[0002]金刚石具有优异的热学性质，使其在半导体激光器、集成电路、固体微波器件等领域获得了非常重要的应用，然而要实现大规模工业化应用则必须要解决成本高、质量低和面积小等问题。传统热沉金刚石自支撑膜采用热丝CVD法、微波等离子体CVD法、直流电弧等离子体喷射CVD法等来制备，但以上各种方法或面临着设备昂贵、工艺复杂的问题，或面临着产品质量低下、面积有限等问题，这些问题严重限制了金刚石散热领域的发展。其中，热丝CVD法面临着热丝碳化、热丝变形甚至热丝断裂等问题(Carbon,187(2022),396
‑
403)，微波等离子体CVD法面临着设备昂贵、工艺复杂，而且存在所得金刚石膜尺寸有限、沉积速率低下等问题，直流电弧等离子体喷射CVD法面临着工艺和设备极其复杂、成本高昂等问题(Diamond and Related Materials,20,1287...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微单元阵列和双边极板耦合空心阴极气相沉积装置，其特征在于所述装置包括：极板一、极板二、极板三、进气口、电源一、电源二、电源三、抽气口、排气口、冷却水、腔室、底座；所述腔室架设在所述底座上，所述腔室设置有进气口、排气口、抽气口；所述极板一、极板二、极板三依次与电源一、电源二、电源三负极连接，所述电源一、电源二和电源三均可以是直流电源、射频电源或脉冲电源，且所述电源正极与腔室导电连接、腔室接地，其中所述电源二电压在0
‑
2000V范围内连续可调，电源一和电源三电压在0
‑
1500V范围内连续可调；所述装置通过以上设计实现高质量金刚石薄膜的沉积。2.如权利要求1所述的一种微单元阵列和双边极板耦合空心阴极气相沉积装置，其特征在于，所述极板二以钽、钨或钼高熔点金属及其合金制成，厚度为5
‑
15mm，其表面阵列分布有贯穿空心阴极微单元。3.如权利要求2所述的一种微单元阵列和双边极板耦合空心阴极气相沉积装置，其特征在于，所述贯穿空心阴极微单元图案除船形以外，还可以为椭圆形、圆形、方形；以船形为例：微单元横向最小间距和纵向最小间距均为5
‑
15mm，船形两头半圆直径5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成明，夏天，陈良贤，魏俊俊，刘金龙，郑宇亭，欧阳晓平，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：