制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台及其应用。所述产品载台包括底座和一个以上垫片，所述一个以上垫片可分离的叠放在底座表面，并与底座导热连接，其中位于顶层的垫片表面分布有金刚石生长区。所述产品载台结构简单，易于使用，在用于生长金刚石的过程中，只需简单调整垫片的数量和/或厚度，即可实现产品载台导热率的精确调控，可以有效保障生长形成的金刚石的质量，并可实现金刚石的长时间生长，且在完成金刚石的生长后，只需移除表面附着有DLC膜的垫片即可，无需将整个产品载台替换掉。进一步的，前述表面附着有DLC膜的垫片还可以用激光清洗机简单清理后重复使用，大大节约了成本。大节约了成本。大节约了成本。

【技术实现步骤摘要】
制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台及其应用


[0001]本专利技术涉及一种人工合成金刚石的设备，特别是一种MPCVD单晶金刚石的生产装置及产品载台，属于金刚石单晶加工领域。

技术介绍

[0002]宝石级金刚石，又称钻石，光泽灿烂，晶莹剔透，被誉为"宝石之王"，价值昂贵，是世界公认的第一货品，其占有程度和消费水平往往被视为是衡量个人和国家经济富裕程度的标志。达不到宝石级的金刚石(工业用金刚石)，以其超硬性广泛用于机电、光学、建筑、交通、冶金、地勘、国防等工业领域和现代高、新

[0003]金刚石按所含微量元素可分为Ⅰ型金刚石和Ⅱ型金刚石两个类型。Ⅰa型金刚石多为常见的普通金刚石。Ⅱa型金刚石比较罕见，仅占金刚石总量的1％～2％。Ⅱa型金刚石因常具有良好的导热性、解理性和半导体性等，多用于空间技术和尖端工业。
[0004]金刚石具有优异的物理化学性能，在工业和民用的许多领域有着广阔的运用前景。目前人工合成金刚石的方法有高温高压法(HTHP)、直流电弧等离子体喷射法(DCAPJ)、热丝化学气相沉积法(HFCVD)、微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)等,其中MPCVD是制备高品质金刚石的首选方法，这是由于微波激发的等离子可控性好，等离子密度高，无电极污染等一系列优点。
[0005]现有技术中，在利用不锈钢式MPCVD单晶金刚石生产装置生产单晶金刚石时，等离子体主要是分布在产品载台上方，由于产品载台一般是由整体钼板制成，其导热存在缺陷，在生产过程中DLC薄膜易裂，导致生产出的金刚石掺有杂质，也使得金刚石无法长时间生长，另外，在生长完成后，一般会在载台表面形成一层DLC膜，该DLC膜难以清理，使得载台无法重复利用，大大增加了生产成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台及其应用，以克服现有技术的问题。
[0007]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术实施例提供了一种制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台，其包括底座和一个以上垫片，所述一个以上垫片可分离的叠放在底座表面，并与底座导热连接，其中位于顶层的垫片表面分布有金刚石生长区。
[0009]在一些实施方式中，所述垫片与底座两者的接触面为镜面结构。
[0010]在一些实施方式中，所述产品载台包括层叠设置的多个垫片，其中相邻两个垫片的接触面为镜面结构。
[0011]在一些实施方式中，所述产品载台还包括套环，所述套环环绕所述一个以上垫片设置，并且所述套环与底座可拆卸的连接，用于将所述一个以上垫片固定在底座表面。
[0012]在一些实施方式中，所述底座表面还设置有与所述套环配合的环形槽。
[0013]在一些实施方式中，所述底座、垫片和套环均为钼制构件。
[0014]在一些实施方式中，所述底座还与冷却机构导热连接。
[0015]在一些实施方式中，所述冷却机构包括可供冷却介质流通的水冷腔室以及分别与所述水冷腔室连通的进水轴、回水轴，所述回水轴套设在进水轴上。
[0016]在一些实施方式中，所述底座经一钼板与冷却机构固定连接。
[0017]本专利技术实施例还提供了一种MPCVD单晶金刚石生产装置，包括MPCVD设备主体，且进一步还包括前述的任一种产品载台。
[0018]本专利技术实施例还提供了一种利用MPCVD工艺生产单晶金刚石的方法，其包括：
[0019]提供所述的MPCVD单晶金刚石生产装置，并依据实际生产需求调整其中垫片的数量和/或垫片的厚度；
[0020]启动所述MPCVD单晶金刚石生产装置，在位于顶层的垫片表面的金刚石生长区生长形成单晶金刚石。
[0021]在一些实施方式中，所述的方法还包括：在完成单晶金刚石的生长后，采用激光清洗机去除垫片表面的DLC薄膜。
[0022]较之现有技术，本专利技术实施例提供的技术方案至少具有如下有益效果：
[0023]1)提供的制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台结构简单，易于使用，在用于生长金刚石的过程中，只需简单调整垫片的数量和/或厚度，即可实现产品载台导热率的精确调控，可以有效保障生长形成的金刚石的质量，并可实现金刚石的长时间生长；
[0024]2)提供的制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台在完成金刚石的生长后，只需移除表面附着有DLC膜的垫片即可，无需将整个产品载台替换掉，并且前述表面附着有DLC膜的垫片还可以激光清洗机简单清理后重复使用，大大节约了成本；
[0025]3)利用具有所述产品载台的MPCVD单晶金刚石生产装置生产单晶金刚石的工艺简单易实施。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术的附图作简单地介绍，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。
[0027]图1是本专利技术实施例1中一种制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台的剖视图；
[0028]图2是本专利技术实施例1中一种套环的结构示意图；
[0029]图3是本专利技术实施例1中一种制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台及与其连接的冷却机构的结构示意图；
[0030]图4是图3中A处的放大结构示意图。
[0031]附图标记说明：1.底座、2.垫片、3.金刚石生长区、4.台型结构、5.套环、6.环形糟、7.孔、8.钼板、9.水冷腔室、10.铜套、11.不锈钢环、12.进水轴、13.回水轴、14.伸缩金属波纹管。
具体实施方式
[0032]鉴于现有技术的不足，本案专利技术人经长期研究和实践，得以提出本专利技术的技术方
案，下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“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专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组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专利技术的限制。
[0034]实施例1
[0035]请参阅图1
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2，为本实施例提供的一种制备单晶金刚石用的产品载台，其包括一个底座1和多个垫片2，该多个垫片2可分离的叠放在底座1表面，并与底座1导热连接，其中位于顶层的垫片2表面分布有金刚石生长区3。
[0036]进一步的，该产品载台还包括一个套环5，该套环5环绕前述的多个垫片2设置，并且该套环5与底座1可拆卸的连接，用于将前述多个垫片2固定在底座1表面。
[0037]其中，可以在底座1表面形成与套环5配合的环形槽6，通过将套环5下部嵌入环形槽6，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台，其特征在于包括底座和一个以上垫片，所述一个以上垫片可分离的叠放在底座表面，并与底座导热连接，其中位于顶层的垫片表面分布有金刚石生长区。2.根据权利要求1所述的制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台，其特征在于：所述垫片与底座两者的接触面为镜面结构；和/或，所述产品载台包括层叠设置的多个垫片，其中相邻两个垫片的接触面为镜面结构。3.根据权利要求1所述的制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台，其特征在于还包括套环，所述套环环绕所述一个以上垫片设置，并且所述套环与底座可拆卸的连接，用于将所述一个以上垫片固定在底座表面。4.根据权利要求3所述的制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台，其特征在于：所述底座表面还设置有与所述套环配合的环形槽；和/或，所述底座、垫片和套环均为钼制构件。5.根据权利要求1所述的制备MPCVD单晶金刚石用的产品载台，其特征在于：所述底座还与冷却机构导热连接。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪勇，马懿，缪嘉伟，
申请(专利权)人：苏州贝莱克晶钻科技有限公司，
类型：发明
国别省市：