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熱陰極直流等離子體化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)
簡要描述:

熱陰極直流等離子體化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)(DCCVD)是在常規(guī)冷陰極輝光放電基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,主要用于金剛石單晶或多晶膜的沉積生長

  • 產(chǎn)品型號:CY-DCCVD
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 更新時間:2025-11-17
  • 訪  問  量:312

詳細介紹

品牌CYKY

熱陰極直流等離子體化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)(DCCVD)是在常規(guī)冷陰極輝光放電基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,主要用于金剛石單晶或多晶膜的沉積生長。  

一、熱陰極輝光放電的組成區(qū)和基本特征  

熱陰極直流等離子體化學(xué)氣相沉積設(shè)備輝光放電沿陰極到陽極軸線方向可分為四個區(qū)域:陰極輝光層、法拉第暗區(qū)、正柱區(qū)輝光等離子球、陽極輝光層。其中陰極輝光層是緊貼著陰極的發(fā)光薄層,此處發(fā)生巨浪放電,對輝光放電過程具有重要作用;法拉第暗區(qū)是陰極區(qū)與正柱區(qū)之間的過渡區(qū),由于大部分電子在陰極區(qū)中碰撞損失了能量,而慢電子不足以引起電離和激發(fā),因此呈現(xiàn)不發(fā)光暗區(qū);正柱區(qū)輝光等離子球處于輝光放電的*明顯的位置,其寬度大約占陰極陽極間距的4/5左右,且長度隨著陰陽電極間距的改變而改變;相對于明亮的正柱區(qū),陽極輝光層發(fā)光稍暗。  

熱的陰極、高的氣壓和大的電流密度是熱陰極輝光放電區(qū)別于常規(guī)冷陰極輝光放電的基本特征。放電時,極間存在輝光強度、顏色、明暗的分布,分為四個明顯的區(qū)域。輝光放電覆蓋整個陰極表面,放電電壓隨著放電電流的增加而增加;陰極電子發(fā)射由熱發(fā)射和γ過程共同起作用,兩者的偏重程度主要由陰極溫度決定;陰極位降區(qū)是維持輝光放電的的部分,此區(qū)的厚度很薄,有高的位降,所以這個區(qū)的場強很高,并且產(chǎn)生巨浪放電。熱陰極輝光放電電流密度遠大于冷陰極輝光放電。  

熱陰極直流等離子體化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)
  

二、熱陰極直流等離子體化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)DCCVD技術(shù)參數(shù):  

 

沉積腔體  

不銹鋼水冷夾層  

根據(jù)電極尺寸設(shè)計合適的腔體尺寸,保證腔壁與電極之間無放電情況產(chǎn)生  

開腔方式  

升降開腔或前開門,方便放樣及清理  

觀察窗  

設(shè)置多個觀察窗保證能夠觀察到陰陽極及沉積臺  

真空系統(tǒng)  

真空泵  

通過機械泵抽真空,無需配置分子泵  

極限真空  

0.1~1Pa  

抽氣時間  

5~15min  

抽氣孔設(shè)置  

保證抽氣均勻性  

氣壓調(diào)節(jié)范圍  

0.1Pa~30KPa  

放氣閥  

可以恢復(fù)至大氣開腔  

真空規(guī)  

高精度真空規(guī)準確測量腔體氣壓值  

配氣系統(tǒng)  

氣源配置  

氫氣、甲烷 、氮氣、氬氣、氧氣5路氣源,額外預(yù)留一路備用  

氣體流量控制  

體流量通過MFC進行控制,根據(jù)腔體大小選取合適量程的流量計,不同流量大小會影響升壓時間,一般情況下流量比氫氣:甲烷:氮氣:氬氣:氧氣為40:1:1:40:1  

進氣孔設(shè)置  

合理的進氣孔設(shè)置,保證進氣均勻性  

水冷系統(tǒng)  

水冷機功率  

水冷機制冷功率、揚程應(yīng)與設(shè)備發(fā)熱量及冷卻水流量匹配,且溫度可調(diào),一般設(shè)置在20℃左右  

閥門  

沉積腔體、陰極、陽極都需要進行冷卻,需要設(shè)置分水器,并在分水器上各分路進出水口設(shè)置手動閥門  

工作溫度  

陽極工作溫度為600-1100℃,陰極工作溫度為700-1100℃  

電源  

工作電壓  

600~1200V,輸出電壓可調(diào)  

工作電流  

6~15A  

控制系統(tǒng)  

 

1)    氣體流量控制;  

2)    電極升降控制,陰陽極間距實時顯示,控制精度1mm;  

3)    陰陽極及襯底溫度監(jiān)測與顯示;  

4)    部分功能可以手動調(diào)節(jié),如氣壓;  

5)    故障報警,防止誤操作;  

電極  

 

1)   陽極直徑60mm,材質(zhì)為銅  

2)   陰極直徑80~100mm,材質(zhì)為鉬,長時間使用后,陰極表面易沉積碳從而導(dǎo)致放電不穩(wěn)定,因此需要設(shè)計成可更換結(jié)構(gòu);  

3)   陰陽極間距可調(diào),范圍10~60mm,距離實時顯示,調(diào)節(jié)精度1mm;  

4)   陰陽極邊緣可以倒小圓角,防止邊緣放電;  

5)   陽極可以加負偏壓,偏壓范圍0~400V;  

6)   電極邊緣做絕緣處理,防止邊緣放電;  

 

 


  



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