Sistema de Reator de Máquina MPCVD com Ressonador Cilíndrico para Deposição Química de Vapor por Plasma de Micro-ondas e Crescimento de Diamante de Laboratório

MPCVD significa Deposição Química de Vapor por Plasma de Micro-ondas. É um método de cultivo de filmes de diamante de alta qualidade em laboratório, utilizando um gás contendo carbono e um plasma de micro-ondas.

Sistema MPCVD

O sistema MPCVD (Deposição Química de Vapor por Plasma de Micro-ondas) é um processo usado para depositar filmes finos em uma superfície de substrato. O sistema consiste em uma câmara de vácuo onde ocorre o processo de deposição, um gerador de micro-ondas e um sistema de entrega de gás. O gerador de micro-ondas é usado para gerar um plasma dentro da câmara de vácuo, que é usado para decompor e depositar as espécies gasosas no substrato.

O gerador de micro-ondas é tipicamente um magnetron ou klystron, que gera micro-ondas na faixa de 2,45 GHz. As micro-ondas são acopladas à câmara de vácuo através de uma janela de quartzo.

O sistema de entrega de gás consiste em controladores de fluxo de massa (MFCs) que controlam o fluxo de gás para a câmara de vácuo. Os MFCs são calibrados em centímetro cúbico padrão por minuto (sccm).

A temperatura do substrato é controlada pela posição do plasma e é medida por um termopar. O plasma é usado para aquecer o substrato, e a temperatura é monitorada pelo termopar para garantir que o substrato esteja na temperatura desejada durante o processo de deposição.

Aplicações

A MPCVD é uma tecnologia promissora para a produção de diamantes grandes de alta qualidade e baixo custo.

As propriedades únicas do diamante, incluindo sua dureza, rigidez, alta condutividade térmica, baixa expansão térmica, resistência à radiação e inércia química, o tornam um material valioso.

Apesar de seu grande potencial, o alto custo, o tamanho limitado e a dificuldade em controlar as impurezas dos diamantes naturais e sintéticos de alta pressão e alta temperatura limitaram suas aplicações.

A MPCVD é o equipamento principal usado para cultivar gemas e filmes de diamante. 

O crescimento de filmes de diamante pode ser monocristalino ou policristalino, e é amplamente utilizado na indústria de semicondutores para substratos de diamante de grande porte, bem como na indústria de ferramentas de corte ou perfuração de diamante. 

Em comparação com o método HPHT para diamantes cultivados em laboratório, o método de CVD por micro-ondas é vantajoso para o crescimento de diamantes de grande porte a um custo menor, tornando-o uma solução ideal para aplicações de diamantes semicondutores, crescimento de diamantes ópticos e as necessidades do mercado de diamantes de joalheria de grande porte.

Vantagens da MPCVD

A MPCVD é um método de síntese de diamante que possui várias vantagens sobre outros métodos, como HFCVD e DC-PJ CVD. Evita a contaminação do diamante por fios quentes e permite o uso de múltiplos gases para atender a diferentes necessidades industriais. Em comparação com o DC-PJ CVD, permite o ajuste suave e contínuo da potência de micro-ondas e o controle estável da temperatura de reação, o que evita a queda de sementes de cristal do substrato devido a arcos e falhas de chama. Com uma grande área de plasma de descarga estável, o método MPCVD é considerado o método de síntese de diamante mais promissor para aplicações industriais.

Os diamantes produzidos através da MPCVD são de maior pureza em comparação com os produzidos usando o método HPHT, e o processo de produção consome menos energia. Além disso, o método MPCVD facilita a produção de diamantes maiores.

Vantagens do Nosso Sistema MPCVD

Estamos profundamente envolvidos na indústria há muitos anos e, como resultado, temos uma vasta base de clientes que confiam e utilizam nossos equipamentos. Nossos equipamentos MPCVD têm funcionado de forma estável por mais de 40.000 horas, demonstrando estabilidade, confiabilidade, repetibilidade e custo-benefício excepcionais. Mais vantagens do nosso sistema MPCVD incluem:

• Área de crescimento de substrato de 3 polegadas, carga máxima de lote de até 45 peças de diamantes
• Potência de micro-ondas de saída ajustável de 1-10Kw para menor consumo de eletricidade
• Equipe de pesquisa com rica experiência e suporte de receita de crescimento de diamante de ponta
• Programa exclusivo de suporte técnico para equipes com zero experiência em crescimento de diamante

Ao alavancar nossa tecnologia avançada acumulada, implementamos várias rodadas de atualizações e melhorias em nosso sistema MPCVD, resultando em eficiência significativamente melhorada e custos de equipamento reduzidos. Como resultado, nosso equipamento MPCVD está na vanguarda dos avanços tecnológicos e oferecido a um preço competitivo. Bem-vindo a nos consultar.

Processo de Trabalho

A máquina MPCVD controla o fluxo de cada caminho de gás e a pressão da cavidade enquanto introduz gases reagentes (como CH4, H2, Ar, O2, N2, etc.) na cavidade sob pressão específica. Após estabilizar o fluxo de ar, o gerador de micro-ondas de estado sólido de 6KW gera micro-ondas que são então introduzidas na cavidade através do guia de ondas.

O gás de reação se transforma em um estado de plasma sob o campo de micro-ondas, formando uma bola de plasma que paira acima do substrato de diamante. A alta temperatura do plasma aquece o substrato a uma temperatura específica. O calor excessivo produzido na cavidade é dissipado pela unidade de resfriamento a água.

Para garantir condições ideais de crescimento durante o processo de crescimento de diamante monocristalino MPCVD, ajustamos fatores como potência, composição da fonte de gás e pressão da cavidade. Além disso, como a bola de plasma não entra em contato com a parede da cavidade, o processo de crescimento de diamante é livre de impurezas, aumentando assim a qualidade do diamante.

Detalhes e Peças

Sistema de micro-ondas

Câmara de reação

Sistema de fluxo de gás

Sistema de vácuo e sensor

Especificações técnicas

Avisos

A segurança do operador é a questão mais importante! Por favor, opere o equipamento com cautelas. Trabalhar com gases inflamáveis, explosivos ou tóxicos é muito perigoso, os operadores devem tomar todas as precauções necessárias antes de iniciar o equipamento. Trabalhar com pressão positiva dentro dos reactores ou câmaras é perigoso, o operador deve seguir rigorosamente os procedimentos de segurança. Extra também deve ser tido cuidado ao operar com materiais reativos ao ar, especialmente sob vácuo. Uma fuga pode aspirar ar para dentro do aparelho e provocar ocorrer uma reação violenta.

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