L'équipement de dépôt de diamant monocristallin MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition) est conçu pour la croissance de diamants de haute qualité, avec des caractéristiques qui garantissent la stabilité, la précision et l'efficacité.Les composants clés comprennent un système de plasma micro-ondes de 6 kW à haute densité de puissance, une platine de substrat et une chambre de réflexion refroidies à l'eau pour la gestion thermique, ainsi qu'un contrôle automatisé de la pression par des pompes à vide.Le système tire parti de l'auto-échauffement du plasma micro-ondes pour contrôler la température du substrat et comprend des mécanismes de sécurité tels qu'un système de circulation de l'eau de refroidissement.L'automatisation avancée est possible grâce à un écran tactile de 15 pouces avec contrôle PLC, permettant le stockage des fichiers de processus et des résultats reproductibles.La conception de l'équipement donne la priorité au dépôt uniforme, à l'évitement de la contamination et aux taux de croissance élevés (jusqu'à 150 μm/h), ce qui en fait une solution rentable pour les applications industrielles et de recherche.
Explication des points clés :
1. Système de plasma micro-ondes de haute puissance
- Source de plasma à micro-ondes de 6 kW:Fournit une densité de puissance élevée, essentielle pour générer un plasma stable et dense, ce qui est indispensable pour un dépôt efficace de diamant.
- Conception de la cavité en acier inoxydable:Assure la durabilité et minimise les risques de contamination par rapport aux méthodes de dépôt chimique en phase vapeur à filament chaud.
2. Gestion thermique et stabilité
- Etage de substrat et chambre de réflexion refroidis à l'eau:Maintient des températures constantes pendant un fonctionnement à long terme, évitant la surchauffe et garantissant une croissance uniforme des diamants.
- Plasma micro-ondes auto-chauffant:Elimine le besoin de chauffages externes, réduisant la contamination et améliorant la précision du contrôle de la température.
3. Contrôle du vide et de la pression
- Jauge de vide à pleine échelle:Permet une mesure précise de la pression, cruciale pour l'optimisation des conditions de dépôt.
- Pompes turbomoléculaires et à palettes:Régulation automatique de la pression de dépôt, garantissant des conditions de traitement reproductibles.
4. Caractéristiques de sécurité et d'automatisation
- Système de circulation de l'eau de refroidissement:Protège l'équipement pendant les opérations à haute puissance, en évitant les dommages thermiques.
- Écran tactile de 15 pouces avec commande PLC:Simplifie les opérations grâce à l'automate programmable (PLC), qui permet aux utilisateurs d'enregistrer et de rappeler jusqu'à 20 fichiers de processus pour obtenir des résultats cohérents.
5. Avantages en termes de performances
- Taux de croissance élevés (jusqu'à 150 μm/h):Dépôt plus rapide que les autres méthodes de dépôt en phase vapeur (CVD), ce qui améliore le rendement des applications industrielles.
- Distribution uniforme du plasma:La grande surface de plasma assure un revêtement uniforme du diamant, ce qui est essentiel pour une croissance monocristalline de haute qualité.
- Reproductibilité et rentabilité:La qualité constante des échantillons et les coûts opérationnels réduits font de la MPCVD un choix privilégié pour la recherche et la production.
6. Flexibilité des procédés
- Compatibilité multi-gaz:La prise en charge de diverses sources de gaz (méthane, hydrogène) permet d'adapter les propriétés du diamant (optiques, mécaniques, etc.).
- Ajustement des paramètres:Des facteurs clés tels que la concentration de gaz, la pression et la densité de puissance peuvent être réglés avec précision pour optimiser la qualité du diamant.
Cet équipement est un exemple de technologie avancée de synthèse du diamant, combinant ingénierie de précision et automatisation conviviale pour répondre aux exigences de la science des matériaux moderne et de la fabrication industrielle.
Tableau récapitulatif :
| Caractéristique | Description de l'appareil |
|---|---|
| Système de plasma par micro-ondes | Densité de puissance élevée de 6 kW, cavité en acier inoxydable pour un fonctionnement sans contamination |
| Gestion thermique | Platine de substrat et chambre de réflexion refroidies à l'eau pour un contrôle stable de la température |
| Contrôle du vide et de la pression | Pompes turbomoléculaires et pompes à palettes pour la régulation automatisée de la pression |
| Automatisation et sécurité | Écran tactile PLC de 15 pouces, circulation de l'eau de refroidissement pour un fonctionnement fiable |
| Performances | Taux de croissance élevés (150 μm/h), distribution uniforme du plasma pour une qualité constante. |
| Flexibilité du procédé | Compatibilité multi-gaz et paramètres ajustables pour des propriétés de diamant sur mesure |
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