[发明专利]一种金刚石生长的在线监控方法及金刚石合成设备

权利要求书

1.一种金刚石生长的在线监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：启动MPCVD设备合成金刚石；

S2：监测装置对生长中的金刚石进行监测数据采集；

S3：所述监测装置将步骤S2中采集到的监测数据发送给控制中心；

S4：所述控制中心将获得的监测数据与预设数据范围对比；

若监测数据在预设数据范围之内，所述控制中心控制MPCVD设备继续工作，金刚石继续生长；

若监测数据不在预设数据范围之内，所述控制中心控制MPCVD设备停止通入碳源，然后调整工艺参数，再重新通入碳源；

S5：重复步骤S2至S4，直至金刚石生长完成。

2.根据权利要求1所述的金刚石生长的在线监控方法，其特征在于，步骤S2中，监测装置固定时对生长中的金刚石上的单个点进行监测数据采集。

3.根据权利要求1所述的金刚石生长的在线监控方法，其特征在于，步骤S2中，监测装置可循环移动时对生长中的金刚石的多个点进行监测数据采集；

或者，步骤S2中，监测装置可循环移动时对生长中的多颗金刚石分别进行监测数据采集。

4.根据权利要求1至3任一项所述的金刚石生长的在线监控方法，其特征在于，步骤S2中，还采用拍摄设备对生长中的金刚石拍照，以观察监测数据的采集点。

5.根据权利要求1所述的金刚石生长的在线监控方法，其特征在于，所述监测装置为拉曼光谱仪，所述拉曼光谱仪可以上下移动，以实现对焦。

6.根据权利要求5所述的金刚石生长的在线监控方法，其特征在于，所述监测装置为拉曼光谱仪时，步骤S2中，所述监测数据包括峰位移和/或半高宽，步骤S4中，所述预设数据范围包括峰位移预设范围和/或半高宽预设范围；

或者，所述监测装置为拉曼光谱仪时，步骤S2中，所述监测数据为内应力，步骤S4中，所述预设数据范围为预设内应力范围。

7.根据权利要求6所述的金刚石生长的在线监控方法，其特征在于，所述峰位移预设范围为1330.5cm^-1～1334.5cm^-1，所述半高宽预设范围小于或等于10cm^-1。

8.根据权利要求1所述的金刚石生长的在线监控方法，其特征在于，步骤S4中，所述调整工艺参数为：首先是关闭碳源气体，等待5min稳定；然后打开O₂刻蚀气体，O₂/H₂比例为2％-8％之间；稳定后刻蚀15min；再关闭刻蚀气体，稳定5min；最后再次通入碳源气体；重新生长。

9.一种权利要求1至8任一项所述金刚石生长的在线监控方法采用的金刚石合成系统，其特征在于，包括MPCVD设备，所述MPCVD设备包括真空密闭的MPCVD腔体，所述MPCVD腔体内设有金刚石放置平台；

所述MPCVD腔体的外部设有监测装置，所述监测装置和控制中心通过信号相连，所述控制中心通过信号和MPCVD设备通过信号相连。

10.根据权利要求9所述的金刚石合成系统，其特征在于，还包括移动装置，所述移动装置设在MPCVD腔体的外部，所述监测装置设在移动装置上；所述MPCVD腔体上设有窗口，所述MPCVD腔体的外部还设有拍摄设备，所述拍摄设备与窗口相对。