[实用新型]一种气源轮换式金刚石膜制备装置

说明书

本实用新型涉及金刚石膜的制备技术，具体是一种气源轮换式金刚石膜制备装置。本实用新型解决了采用热丝化学气相沉积法大面积制备金刚石膜时制备质量和速度受限的问题。一种气源轮换式金刚石膜制备装置，包括圆筒形反应室、外层水管、圆饼形载台、内层水管、径向支撑杆、圆饼形水冷腔、驱动电机、驱动齿轮、L形支撑杆、导电触头、热丝阵列、下圆形大导电栅网、上圆形大导电栅网、第一导气管、第二导气管、第三导气管、第一下圆形小导电栅网、第一上圆形小导电栅网、第二下圆形小导电栅网、第二上圆形小导电栅网、第三下圆形小导电栅网、第三上圆形小导电栅网、第一放电针、第二放电针、第三放电针。本实用新型适用于金刚石膜的大面积制备。

技术领域

本实用新型涉及金刚石膜的制备技术，具体是一种气源轮换式金刚石膜制备装置。

背景技术

金刚石膜是一种集各种优异性能于一身的功能材料，其广泛应用于微电子、光电子、生物医学、机械、航空航天、核能等领域。目前，大面积制备金刚石膜的主要方法之一是热丝化学气相沉积法。然而实践表明，采用热丝化学气相沉积法大面积制备金刚石膜时，存在如下问题：由于等离子体气流在基片的径向上存在不均匀性，且等离子体和基片之间的相对速度较低，导致金刚石膜的沉积厚度在径向上不均匀、沉积速度受限，由此导致金刚石膜的制备质量和速度受限。基于此，有必要发明一种全新的制备技术，以解决采用热丝化学气相沉积法大面积制备金刚石膜时制备质量和速度受限的问题。

发明内容

本实用新型为了解决采用热丝化学气相沉积法大面积制备金刚石膜时制备质量和速度受限的问题，提供了一种气源轮换式金刚石膜制备装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种气源轮换式金刚石膜制备装置，包括圆筒形反应室、外层水管、圆饼形载台、内层水管、径向支撑杆、圆饼形水冷腔、驱动电机、驱动齿轮、L形支撑杆、导电触头、热丝阵列、下圆形大导电栅网、上圆形大导电栅网、第一导气管、第二导气管、第三导气管、第一下圆形小导电栅网、第一上圆形小导电栅网、第二下圆形小导电栅网、第二上圆形小导电栅网、第三下圆形小导电栅网、第三上圆形小导电栅网、第一放电针、第二放电针、第三放电针、第一接地针、第二接地针、第三接地针、抽气孔、矩形窗孔、第一至第十一电源；

圆筒形反应室的下端和上端均设有端壁；圆筒形反应室的下端壁中央贯通开设有下装配孔；圆筒形反应室的上端壁中央贯通开设有上装配孔；圆筒形反应室的侧壁上部贯通开设有两个左右对称的侧装配孔；外层水管的外侧面下端与下装配孔的孔壁固定配合；圆饼形载台为空心结构，且圆饼形载台的下端壁中央贯通开设有出水孔；圆饼形载台的下外端面内边缘转动支撑于外层水管的上端面，且圆饼形载台的下外端面内边缘与外层水管的上端面之间设有迷宫密封；圆饼形载台的下外端面延伸设置有圆筒形凸台，且圆筒形凸台的轴线与圆饼形载台的轴线重合；圆筒形凸台的内侧面与外层水管的外侧面之间留有距离；圆筒形凸台的外侧面下端设有驱动外轮齿；内层水管穿设于外层水管的内腔，且内层水管的轴线与外层水管的轴线重合；内层水管的外侧面与外层水管的内侧面之间留有出水间隙；内层水管的下端面与外层水管的下端面齐平；内层水管的上端面超出圆饼形载台的下内端面；径向支撑杆的数目为多根；各根径向支撑杆的内端面均与内层水管的外侧面固定；各根径向支撑杆的外端面均与外层水管的内侧面固定；各根径向支撑杆沿周向等距排列；圆饼形水冷腔位于圆饼形载台的内腔；圆饼形水冷腔的下外端面与圆饼形载台的下内端面之间、圆饼形水冷腔的上外端面与圆饼形载台的上内端面之间、圆饼形水冷腔的外侧面与圆饼形载台的内侧面之间均留有冷却间隙；圆饼形水冷腔的下端壁中央贯通开设有进水孔；圆饼形水冷腔的上端壁贯通开设有多个喷水孔；圆饼形水冷腔的下外端面内边缘固定支撑于内层水管的上端面；驱动电机安装于圆筒形反应室的下内端面，且驱动电机的输出轴朝上；驱动齿轮固定装配于驱动电机的输出轴上，且驱动齿轮与驱动外轮齿啮合；L形支撑杆的水平段垂直固定于圆筒形反应室的内侧面，且L形支撑杆的竖直段朝下；导电触头安装于L形支撑杆的竖直段下端，且导电触头与圆筒形凸台的外侧面接触；热丝阵列水平安装于圆筒形反应室的内腔，且热丝阵列位于圆饼形载台的上方；