一种用于MPCVD的天线终端制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于MPCVD的天线终端，包括内导体、外导体、圆盘天线，外导体上端连接有用于与MPCVD的微波模式转换器连接的上法兰盘，下端连接有上盖法兰，上盖法兰连接有上盖内管，圆盘天线上端设置有支撑柱，支撑柱上端与上盖法兰连接，圆盘天线上端与内导体连接，内导体内部中空部位形成进气通道；圆盘天线下端设置有环形聚气槽，环形聚气槽与内导体的进气通道连通；圆盘天线通过支撑柱安装在上盖法兰上后，内导体与外导体之间形成微波通道，微波通道与上盖法兰下端区域连通；圆盘天线下端设置有第一密封槽。本实用新型专利技术能够有效地解决现有技术中石英密封环窗被等离子体刻蚀、沉积腔密封性不高导致单晶金刚石生长受污染的问题。染的问题。染的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于MPCVD的天线终端


[0001]本技术涉及微波等离子体化学气相沉积
，具体涉及一种用于MPCVD的天线终端。

技术介绍

[0002]微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)单晶金刚石生长技术由于其微波能量无污染、气体原料纯净等优势而在众多单晶金刚石制备方法中脱颖而出，成为制备大尺寸、高品质单晶金刚石最有发展前景的技术之一。目前，微波等离子体CVD被认为是一种理想的沉积金刚石的方法。其原理为：在微波能量的作用下，将沉积气体激发成等离子体状态，在由微波产生的电磁场的作用下，腔内的电子相互碰撞并产生剧烈的振荡，促进了谐振腔内其他的原子、基团及分子之间的相互碰撞，从而有效地提高反应气体的离子化程度，促进更高密度的等离子体的产生。在反应过程中原料气体电离化程度达到10％以上，使得腔体中充满过饱和原子氢和含碳基团，从而有效地提高了沉积速率并且使得金刚石的沉积质量得到改善。
[0003]如何制备更高品质的单晶金刚石是MPCVD金刚石生长领域学者们重点关注的问题之一。
[0004]在MPCVD单晶金刚石中，主要存在的杂质元素是氮和硅，其中氮杂质来自于设备漏气、原料气体杂质或器壁吸附的氮原子等，而硅元素来自于等离子体对石英窗口的刻蚀。
[0005]在单晶金刚石生长过程中，氮原子极容易掺杂进入金刚石晶格形成杂质原子，且能够参与形成不同类型的色心，改变金刚石的光学性能，降低了金刚石的品质；现有技术中石英密封环窗或片窗离等离子球的距离较近，石英密封环窗或片窗升温更快更高；石英密封环窗或片窗在等离子球的辐射热直接传递方向上，加速了石英密封环窗或片窗温度的进一步升高；因此MPCVD工作中，石英密封环窗或片窗会被等离子体刻蚀导致硅原子电离污染金刚石品质。其次软性密封填料设置在石英密封环窗或片窗的上端和下端，由于石英密封环窗或片窗的材料特性，散热效果不佳导致。软性密封填料随着温度的升高密封性能会降低，导致软性密封填料密封性不足，因此MPCVD工作中大气压高于沉积腔内部压力，大气气体会就会进入沉积腔中，造成单晶金刚石生长受污染。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种用于MPCVD的天线终端，能够有效地解决现有技术中石英密封环窗被等离子体刻蚀、沉积腔密封性不高导致单晶金刚石生长受污染的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：
[0008]一种用于MPCVD的天线终端，包括内导体、外导体、圆盘天线，外导体上端连接有用于与MPCVD的微波模式转换器连接的上法兰盘，下端连接有上盖法兰，上盖法兰连接有上盖内管，圆盘天线上端设置有支撑柱，支撑柱上端与上盖法兰连接，圆盘天线上端与内导体连
接，内导体内部中空部位形成进气通道；
[0009]圆盘天线下端设置有环形聚气槽，环形聚气槽与内导体的进气通道连通；圆盘天线通过支撑柱安装在上盖法兰上后，内导体与外导体之间形成微波通道，微波通道与上盖法兰下端区域连通；
[0010]圆盘天线下端设置有第一密封槽，上盖内管下端连接有连接法兰，连接法兰用于与一下法兰盘连接，下法兰盘上设置有第二密封槽，第一密封槽与第二密封槽之间设置有石英密封环窗，石英密封环窗与第一、二密封槽接触位置均设置有软性密封填料。
[0011]其中，位于外导体外侧设置有水腔外壳，水腔外壳两端分别与上盖法兰及上法兰盘连接，水腔外壳与外导体之间形成水冷夹层，水腔外壳上设置有第一进水接口及第一出水接口。
[0012]进一步优化，上盖法兰、上盖内管及连接法兰通过焊接的方式形成一体式结构。
[0013]其中，上盖法兰及连接法兰连接有沉积腔上盖，沉积腔上盖与上盖法兰、上盖内管之间的区域形成水冷区域，沉积腔上设置有第二进水接口及第二出水接口。
[0014]进一步限定，下法兰盘为不锈钢平面法兰，下法兰盘与积腔上盖焊接在一起。
[0015]其中，圆盘天线由无氧铜制成，圆盘天线上端与内导体焊接成一体。
[0016]其中，石英密封环窗为环状石英玻璃。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0018]本技术内导体与圆盘天线为无氧铜材质，高电导率、高导热性，微波损耗极小；外导体、沉积腔上盖皆为不锈钢材质，耐腐蚀，便于加工，不在沉积过程中产生污染元素；石英密封环窗为石英玻璃材质，介电常数小，微波损耗低，承压能力强，适合作为MPCVD的密封及支撑元件。
[0019]同时，石英密封环窗位于圆盘天线与下法兰盘之间，远离生长台面的等离子体，避免了被微波等离子体刻蚀造成石英玻璃中硅元素电离，污染金刚石的问题。
[0020]更重要的是，本技术支撑柱的设计增加了圆盘天线对密封窗向下的压力，连接法兰与下法兰盘连接后，增强了密封效果，改善了由于外界空气微泄漏进入沉积腔内造成的金刚石氮元素污染问题。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0022]图1为本技术整体结构示意图。
[0023]图2为本技术图1的主视图。
[0024]图3为本技术图2中A
‑
A面剖视图。
[0025]附图标记：
[0026]1‑
内导体，2
‑
外导体，3
‑
沉积腔上盖，4
‑
支撑柱，5
‑
圆盘天线，6
‑
石英密封环窗，7
‑
下法兰盘，8
‑
第一密封槽，9
‑
聚气槽，10
‑
上法兰盘，11
‑
水冷夹层，12
‑
进气通道，13
‑
上盖法兰，14
‑
上盖内管，15
‑
微波通道，16
‑
连接法兰，17
‑
第二密封槽，18
‑
水腔外壳，19
‑
水冷区域。
具体实施方式
[0027]在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本技术实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
[0028]在本技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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实施例和简化描述，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实施例的限制。
[0029]此外，术语“第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于MPCVD的天线终端，其特征在于：包括内导体、外导体、圆盘天线，外导体上端连接有用于与MPCVD的微波模式转换器连接的上法兰盘，下端连接有上盖法兰，上盖法兰连接有上盖内管，圆盘天线上端设置有支撑柱，支撑柱上端与上盖法兰连接，圆盘天线上端与内导体连接，内导体内部中空部位形成进气通道；圆盘天线下端设置有环形聚气槽，环形聚气槽与内导体的进气通道连通；圆盘天线通过支撑柱安装在上盖法兰上后，内导体与外导体之间形成微波通道，微波通道与上盖法兰下端区域连通；圆盘天线下端设置有第一密封槽，上盖内管下端连接有连接法兰，连接法兰用于与一下法兰盘连接，下法兰盘上设置有第二密封槽，第一密封槽与第二密封槽之间设置有石英密封环窗，石英密封环窗位于圆盘天线与下法兰盘之间，石英密封环窗与第一、二密封槽接触位置均设置有软性密封填料。2.根据权利要求1所述的一种用于MPCVD的天线终端，其特征在于：位于外导体外侧设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艺昭，唐挺，王曙光，
申请(专利权)人：成都欧拉微波元器件有限公司，
类型：新型
国别省市：