CVD金刚石多层膜、膜生长装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种CVD金刚石多层膜、膜生长装置及方法，该装置包括：反应腔，其为柱形空腔且在空腔底部一侧设置气体入口；该气体入口通入氢气和含碳气体的混合气；衬底，其温度可控作为金刚石多层膜生长基体，该基体设置在工作台上；热丝组件，其形状与衬底相适配；该热丝组件固定在所述反应腔内所述衬底的上方并间隔一预设距离，用于在衬底上形成周期性波峰、波谷结构的晶粒层；所述热丝组件在水平方向上可往复移动并定位。本发明专利技术通过设置多个晶粒大小不同的具有褶皱的犬牙交错晶粒层，使金刚石的断面呈现细晶粒与粗晶粒交错生长的多层结构，通过褶皱的多层结构更为有效地阻断裂纹的延伸，从而提高产品的抗冲击性能和抗断裂强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空镀膜，特别涉及一种cvd金刚石膜、膜生长装置及方法。

技术介绍

1、金刚石是碳的一种同素异形体，具有许多其它材料无法比拟的物理化学性质，如超高硬度、高导热率、高光学透过率和极好电绝缘性，因而在力学、热学、光学和电子等领域有许多应用，开展人工制备金刚石的研究一直是人们关注的课题。

2、低压下化学气相沉积(chemical vapor deposition，cvd)金刚石膜制备方法很多，其中热丝cvd具有设备价廉、操作简单的优点，且通过增加灯丝数目可以扩大生长面积，因此是常用cvd方法之一。热丝化学气相沉积(hfcvd)是在真空反应室上部水平安装以难熔金属材料如钨、钼、钽等制成的灯丝，并用直流或交流电源将灯丝加热到2000℃以上；把用于沉积金刚石的衬底置于热丝下方10mm左右处，其温度控制在650～1200℃范围内；向真空室中通入ch4等含碳气体和h2，并保证混合气体通过热丝流向衬底表面，混合的反应气体的压强控制在101～104pa范围之内，这样在热丝的高温作用下反应气体将分解离化，产生出含碳基团和原子氢等，它们的相互作用将促使构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种CVD金刚石多层膜，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的CVD金刚石多层膜，其特征在于，所述微米晶粒层的最大制层厚度为20-300μm，最小制层厚度为7-100μm，平均制层厚度为10-150μm。

3.根据权利要求1所述的CVD金刚石多层膜，其特征在于，所述纳米晶粒层的最大制层厚度为0.6-10μm，最小制层厚度为0-5μm，平均制层厚度为0.3-5μm。

4.根据权利要求1所述的CVD金刚石多层膜，其特征在于，所述CVD金刚石多层膜为两层或两层以上，总厚度为1mm。

5.一种CVD金刚石多层膜生长装置，其特征在于，包括：...

【技术特征摘要】

1.一种cvd金刚石多层膜，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的cvd金刚石多层膜，其特征在于，所述微米晶粒层的最大制层厚度为20-300μm，最小制层厚度为7-100μm，平均制层厚度为10-150μm。

3.根据权利要求1所述的cvd金刚石多层膜，其特征在于，所述纳米晶粒层的最大制层厚度为0.6-10μm，最小制层厚度为0-5μm，平均制层厚度为0.3-5μm。

4.根据权利要求1所述的cvd金刚石多层膜，其特征在于，所述cvd金刚石多层膜为两层或两层以上，总厚度为1mm。

5.一种cvd金刚石多层膜生长装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的cvd金刚石多层膜生长装置，其特征在于，所述热丝组件包括：

7.根据权利要求5所述的cvd金刚石多层膜生长装置，其特征在于，所述热丝组件通过推杆组件进行水平方向的往复移动和定位，该推杆组件贯穿反应腔器壁并与器壁动密封连接。

8.根据权利要求7所述的cvd金刚石多层膜生长装置，其特征在于，所述热丝组件左右两端设置吊杆，所述吊杆竖直设置并固定在反应腔上部并与反应腔绝缘，所述吊杆上设置弹性元件。

9.根据权利要求6所述的cvd金刚石多层膜生长装置，其特征在于，所述热丝为钽丝、钨丝或铼丝；热丝间距为1.5-15mm。

10.根据权利要求7所述的cvd金刚石多层膜生长装置，其特征在于，所述推杆组件的推杆定...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵利民，张长安，宋永一，王博，袁俊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：