CN113025989A - 一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及微波等离子体化学气相沉积技术领域，具体为一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，包括支撑板、下真空腔法兰与上真空腔法兰，所述支撑板的顶部设置有下真空腔法兰，所述下真空腔法兰的顶部设置有上真空腔法兰，所述下真空腔法兰和上真空腔法兰是可分合的，下真空腔法兰的顶部开设有密封结构，密封结构包括胶圈密封结构和气压密封结构。该微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，通过将下真空腔法兰和上真空腔法兰设置为可分合，使得工作人员便于在真空腔结构内放入和从真空腔结构内取出金刚石产品，使得真空腔结构的内部便于清洁，有效的提高了该装置的清洁效率，从而有效的保障了该装置长期生产的可靠性。

Description

一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔
技术领域
本发明涉及微波等离子体化学气相沉积技术领域，具体为一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔。
背景技术
微波等离子体化学气相沉积技术，简称MPCVD，是在真空状态下设计微波能量激发的等离子体态的工作环境，同时激活被沉积物的表面化学键和沉积气体分子形成的离子，交换结合形成沉积，它是目前世界上生长金刚石材料的最先进技术之一，微波等离子体技术能提供大面积的沉积工作区域，并且没有电极污染，微波谐振的真空腔是这项技术的关键设计部件，是沉积生长金刚石和类金刚石材料的工作环境，它是和沉积生长的每一步骤息息相关，包括开始的烘烤，初期的刻蚀，工艺调节，籽晶的放入和取出，以及后期的清洁等等步骤，现有的日本SEKI的设备采用固定法兰连接，开了一个很小的长方形门来完成放入和取出金刚石种子和产品，以及清洁等工作，非常不方便，工作效率低，而且容易出现清洁不够和工艺调节不到位，引起后期金刚石生长的严重质量问题，本发明采用开合结构，易于操作且维持工作时的低漏气率要求，为上述问题提供了创造性的解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，用来解决现有的真空腔采用固定法兰连接，开了一个很小的长方形门来完成放入和取出金刚石种子和产品，以及清洁等工作，非常不方便，工作效率低，而且容易出现清洁不够和工艺调节不到位，引起金刚石后期生长的严重质量问题的技术问题。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，包括支撑板、下真空腔法兰与上真空腔法兰，所述支撑板的顶部设置有下真空腔法兰，所述下真空腔法兰的顶部设置有上真空腔法兰，所述下真空腔法兰和上真空腔法兰是可分合的，所述下真空腔法兰的顶部开设有密封结构，所述密封结构包括胶圈密封结构和气压密封结构。
本发明进一步设置为：所述下真空腔法兰与上真空腔法兰通过均匀分布的螺丝结构进行加紧固定。
通过采用上述技术方案，通过螺丝钉将上真空腔法兰与下真空腔法兰进行固定，即上真空腔法兰与下真空腔法兰之间进行锁紧，从而有效的增强了真空腔结构内部的密封性。
本发明进一步设置为：所述下真空腔法兰与上真空腔法兰可通过均匀分布的其它结构进行加紧固定。
通过采用上述技术方案，使得下真空腔法兰与上真空腔法兰可通过螺栓或者加紧卡箍进行固定。
本发明进一步设置为：所述胶圈密封结构至少在最外圈设置一圈。
本发明进一步设置为：所述气压密封结构由下真空腔法兰和上真空腔法兰的表面槽状结构构成，通过内充超过一个大气压的气体实现密封。
本发明进一步设置为：所述槽状结构可在下真空腔法兰上，且相应的所述上真空腔法兰处为平面结构，且所述槽状结构可在上真空腔法兰的下表面，且相应的所述下真空腔法兰处为平面结构。
通过采用上述技术方案，在槽状结构的内部设置密封胶圈，使得下真空腔法兰与上真空腔法兰在合并的时候，密封胶圈的顶部与上真空腔法兰接触，并受到来自上真空腔法兰的挤压，从而使得密封胶圈能够填充上真空腔法兰与下真空腔法兰之间的缝隙，进而实现该装置的密封，以有效的保障了该装置的密封效果。
本发明进一步设置为：所述槽状结构内开设有充气孔，且所述充气孔通入的气体可为超过一个大气压的氢气，且所述充气孔通入的气体可为超过一个大气压的者氩气，且所述充气孔通入的气体可为超过一个大气压的氩氢混合气。
通过采用上述技术方案，当充气孔内通入超过一个大气压的氢气、氩气或者氩氢混合气时，使得氢气、氩气或者氩氢混合气能够在槽状结构内填充，从而实现阻隔外部空气的进入，进而有效的增强了该装置的密封性。
本发明进一步设置为：所述胶圈密封结构和气压密封结构可以开设多圈，且所述胶圈密封结构和气压密封结构可以开设组合多圈，且所述胶圈密封结构和气压密封结构可以开设间隔的组合多圈。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.该微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，通过将下真空腔法兰和上真空腔法兰设置为可分合，使得工作人员便于在真空腔结构内放入和从真空腔结构内取出金刚石种子和产品，并且使得真空腔结构的内部便于清洁，从而有效的提高了该装置的清洁效率，以有效的保障了该装置长期生产的可靠性；
2.该微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，下真空腔法兰和上真空腔法兰在合并的时候，密封胶圈的底部与顶部分别与下真空腔法兰和上真空腔法兰接触，并受到来自下真空腔法兰和上真空腔法兰的挤压，从而使得密封胶圈能够填充下真空腔法兰与上真空腔法兰之间的缝隙，进而实现该装置的密封，并且通过在充气孔内通入超过一个大气压的氢气、氩气或者氩氢混合气时，使得氢气、氩气或者氩氢混合气能够在槽状结构内填充，从而实现阻隔外部空气的进入，进而有效的增强了该装置的密封性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明图1中A处的结构放大示意图；
图3是本发明真空腔结构的内部结构示意图；
图4是本发明图3中B处的结构放大示意图。
图中：1-支撑板、2-下真空腔法兰、3-上真空腔法兰、4-胶圈密封结构、5-气压密封结构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1与图2，为本发明公开的一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，包括支撑板1、下真空腔法兰2与上真空腔法兰3，支撑板1的顶部设置有下真空腔法兰2，下真空腔法兰2的顶部设置有上真空腔法兰3，下真空腔法兰2和上真空腔法兰3是可分合的，下真空腔法兰2的顶部开设有密封结构，密封结构包括胶圈密封结构4和气压密封结构5，在本实施例中，该微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，通过将下真空腔法2兰和上真空腔法兰3设置为可分合，使得工作人员便于在真空腔结构内放入和从真空腔结构内取出金刚石种子和产品，并且使得真空腔结构的内部便于清洁，从而有效的提高了该装置的清洁效率，以有效的保障了该装置长期生产的可靠性。
下真空腔法兰2与上真空腔法兰3通过均匀分布的螺丝结构进行加紧固定。
下真空腔法兰2与上真空腔法兰3可通过均匀分布的其它结构进行加紧固定。
胶圈密封结构4至少在最外圈设置一圈。
气压密封结构5由下真空腔法兰2和上真空腔法兰3的表面槽状结构构成，通过内充超过一个大气压的气体实现密封。
槽状结构可在下真空腔法兰2上，且相应的上真空腔法兰3处为平面结构，且槽状结构可在上真空腔法兰3的下表面，且相应的下真空腔法兰2处为平面结构。
参照图3与图4，槽状结构内开设有充气孔50，且充气孔50通入的气体可为超过一个大气压的氢气，且充气孔50通入的气体可为超过一个大气压的者氩气，且充气孔50通入的气体可为超过一个大气压的氩氢混合气，在本实施例中，下真空腔法兰2和上真空腔法兰3在合并的时候，密封胶圈的底部与顶部分别与下真空腔法兰2和上真空腔法兰3接触，并受到来自下真空腔法兰2和上真空腔法兰3的挤压，从而使得密封胶圈能够填充下真空腔法兰2与上真空腔法兰3之间的缝隙，进而实现该装置的密封，并且通过在充气孔50内通入超过一个大气压的氢气、氩气或者氩氢混合气时，使得氢气、氩气或者氩氢混合气能够在槽状结构内填充，从而实现阻隔外部空气的进入，进而有效的增强了该装置的密封性。
胶圈密封结构4和气压密封结构5可以开设多圈，且胶圈密封结构4和气压密封结构5可以开设组合多圈，且胶圈密封结构4和气压密封结构5可以开设间隔的组合多圈。
本实施例的实施原理为：通过将下真空腔法兰2和上真空腔法兰3设置为可分合，使得工作人员便于在真空腔结构内放入和从真空腔结构内取出金刚石种子和产品，并且使得真空腔结构的内部便于清洁，从而有效的提高了该装置的清洁效率，以有效的保障了该装置长期生产的可靠性，并且下真空腔法兰2和上真空腔法兰3在合并的时候，密封胶圈的底部与顶部分别与下真空腔法兰2和上真空腔法兰3接触，并受到来自下真空腔法兰2和上真空腔法兰3的挤压，从而使得密封胶圈能够填充下真空腔法兰2与上真空腔法兰3之间的缝隙，进而实现该装置的密封，并且通过在充气孔50内通入超过一个大气压的氢气、氩气或者氩氢混合气时，使得氢气、氩气或者氩氢混合气能够在槽状结构内填充，从而实现阻隔外部空气的进入，进而有效的增强了该装置的密封性，且该装置设计合理，操作使用方便，并且密封效果好，从而有效的解决了现有的真空腔采用固定法兰连接，开了一个很小的长方形门来完成放入和取出金刚石种子和产品，以及清洁等工作，非常不方便，工作效率低，而且容易出现清洁不够和工艺调节不到位，引起金刚石后期生长的严重质量问题的技术问题。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，包括支撑板（1）、下真空腔法兰（2）与上真空腔法兰（3），其特征在于：所述支撑板（1）的顶部设置有下真空腔法兰（2），所述下真空腔法兰（2）的顶部设置有上真空腔法兰（3），所述下真空腔法兰（2）和上真空腔法兰（3）是可分合的，所述下真空腔法兰（2）的顶部开设有密封结构，所述密封结构包括胶圈密封结构（4）和气压密封结构（5）。
2.根据权利要求1所述的一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，其特征在于：所述下真空腔法兰（2）与上真空腔法兰（3）通过均匀分布的螺丝结构进行加紧固定。
3.根据权利要求1所述的一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，其特征在于：所述下真空腔法兰（2）与上真空腔法兰（3）可通过均匀分布的其它结构进行加紧固定。
4.根据权利要求1所述的一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，其特征在于：所述胶圈密封结构（4）至少在最外圈设置一圈。
5.根据权利要求1所述的一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，其特征在于：所述气压密封结构（5）由下真空腔法兰（2）和上真空腔法兰（3）的表面槽状结构构成，通过内充超过一个大气压的气体实现密封。
6.根据权利要求5所述的上一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，其特征在于：所述槽状结构可在下真空腔法兰（2）上，且相应的所述上真空腔法兰（3）处为平面结构，且所述槽状结构可在上真空腔法兰（3）的下表面，且相应的所述下真空腔法兰（2）处为平面结构。
7.根据权利要求5所述的上一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，其特征在于：所述槽状结构内开设有充气孔（50），且所述充气孔（50）通入的气体可为超过一个大气压的氢气，且所述充气孔（50）通入的气体可为超过一个大气压的者氩气，且所述充气孔（50）通入的气体可为超过一个大气压的氩氢混合气。
8.根据权利要求1所述的上一种微波化学气相沉积法生长金刚石的可分合真空腔，其特征在于：所述胶圈密封结构（4）和气压密封结构（5）可以开设多圈，且所述胶圈密封结构（4）和气压密封结构（5）可以开设组合多圈，且所述胶圈密封结构（4）和气压密封结构（5）可以开设间隔的组合多圈。
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