CN204281889U - 一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，用于微波等离子体化学气相沉积装置的谐振腔腔体内，置于谐振腔腔体内的基台上，托盘的中心端面开设有凹坑，所述凹坑出口端与托盘端面所在水平面是由斜面过渡连接，所述凹坑大于等于1个，本实用新型是将托盘中心设计成一种凹坑，在金刚石生长过程中能够降低电磁场的不连续性，抑制籽晶边缘处的过快生长，提高金刚石单晶的品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，尤其是涉及一种用于微波等离子体化学气相沉积法生长金刚石单晶的新型籽晶托盘。
背景技术
微波等离子体化学气相沉积法生长金刚石单晶时，籽晶放置在籽晶托盘的凹坑内。目前所用的籽晶托盘是一种带有阶梯状凹坑的圆柱状籽晶托盘，其剖视图如图1所示。由于凹坑上端边缘呈90度垂直向下，凹坑边缘处的电磁场很不连续，对应的等离子体密度过大，导致籽晶四周的生长速率远远大于中心处的生长速率，籽晶的生长面不平整，严重影响金刚石单晶的品质。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决上述提出的问题，提供在金刚石生长过程中能够降低电磁场的不连续性，抑制籽晶边缘处的过快生长，提高金刚石单晶的品质的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘。
本实用新型的目的是以如下方式实现的：一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，用于微波等离子体化学气相沉积装置的谐振腔腔体内，置于谐振腔腔体内的基台上，托盘的中心端面开设有凹坑，所述凹坑出口端与托盘端面所在水平面是由斜面过渡连接，所述凹坑大于等于1个。
更进一步的优化方案是，上述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，所述托盘呈圆柱状，且所述凹坑为台阶孔。
更进一步的优化方案是，上述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，所述凹坑为1个时，位于托盘上端的中心部位。
更进一步的优化方案是，上述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，所述凹坑为多个时，对称分布在托盘上端的中心部位。
更进一步的优化方案是，上述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，所述托盘的直径Φ为15～75mm，高度h1为10～80mm。
更进一步的优化方案是，上述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，所述凹坑形状由两种立体形状组合而成，所述凹坑的下部和中部呈四方体状，上部呈正四棱台状。
更进一步的优化方案是，上述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，上部正四棱台状凹坑的横截面为上底面大下底面小的结构，其中上底面边长d2为4.5～13.5mm，下底面边长与凹坑中部四方体的底面边长大小相同，为3.5～12.5mm，深度h3为0.5～1mm。
更进一步的优化方案是，上述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，所述凹坑的底部四方体状的边长d1为3～12mm，深度h2为1～7mm。
更进一步的优化方案是，上述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，所述凹坑中部四方体状凹坑的底面边长为3.5～12.5mm，深度h3为0.5～1mm。
本实用新型的优点：本实用新型是将托盘中心设计成一种凹坑，凹坑出口端与托盘端面所在水平面是由斜面过渡连接，在金刚石生长过程中斜面凹坑能够降低电磁场的不连续性，抑制籽晶边缘处的过快生长，提高金刚石单晶的品质，解决了金刚石生长过程中电磁场不连续的技术难题。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1是现有籽晶托盘的剖视图；
图2是本实用新型的单个凹坑籽晶托盘工作总图；
图3是本实用新型单个凹坑籽晶托盘的剖视图；
图4是本实用新型多个凹坑籽晶托盘的俯视图。
具体实施方式：
实施例1
见图2至图4所示，一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，用于微波等离子体化学气相沉积装置的谐振腔腔体内，置于谐振腔腔体内的基台上，所述托盘3的中心端面开设有凹坑4，所述凹坑4出口端与托盘3端面所在水平面是由斜面5过渡连接，所述凹坑4大于等于1个。所述托盘3呈圆柱状，且所述凹坑4为台阶孔。所述凹坑4为1个时，位于托盘上端的中心部位；所述凹坑4为多个时，对称分布在托盘3上端的中心部位。所述托盘3的直径Φ为15～75mm，高度h1为10～80mm。所述凹坑4形状由两种立体形状组合而成，所述凹坑4的下部和中部呈四方体状，上部呈正四棱台状。上部正四棱台状凹坑4的横截面为上底面大下底面小的结构，其中上底面边长d2为4.5～13.5mm，下底面边长与凹坑4中部四方体的底面边长大小相同，为3.5～12.5mm，深度h3为0.5～1mm。
所述凹坑4的底部四方体状的边长d1为3～12mm，深度h2为1～7mm。所述凹坑4中部四方体状凹坑的底面边长为3.5～12.5mm，深度h3为0.5～1mm。
本实用新型的籽晶托盘采用钼质材料制作而成，托盘呈圆柱状，其中心部位加工出一个斜面-垂直-垂直复合型凹坑。其中图2是本实用新型的工作总图。籽晶托盘3主要用于微波等离子体化学气相沉积设备的谐振腔腔体1内，籽晶托盘3放在基台2的上面，等离子体球6位于本实用新型的上面。图3中圆柱状籽晶托盘的直径Φ为20mm，高度h1为40mm。圆柱状籽晶托盘3上表面中心部位有斜面-垂直-垂直复合型凹坑。凹坑4下部的形状为四方体状，底边边长d1为4mm，深度h2为4mm。凹坑4中部的形状也为四方体状，底边边长d2为4.5mm，深度h3为1mm；凹坑4上部的形状为上底面大、下底面小的正四棱台状。凹坑4上部的上底面边长d3为5.5mm，下底面边长与中部四方体状凹坑的底面边长大小相同，为4.5mm，深度h4为0.5mm
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，其特征在于：用于微波等离子体化学气相沉积装置的谐振腔腔体(1)内，置于谐振腔腔体内的基台(2)上，托盘(3)的中心端面开设有凹坑(4)，所述凹坑(4)出口端与托盘(3)端面所在水平面是由斜面(5)过渡连接，所述凹坑(4)大于等于1个。
2.根据权利要求1所述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，其特征在于：所述托盘(3)呈圆柱状，且所述凹坑(4)为台阶孔。
3.根据权利要求1所述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，其特征在于：所述凹坑(4)为1个时，位于托盘上端的中心部位。
4.根据权利要求1所述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，其特征在于：所述凹坑(4)为多个时，对称分布在托盘(3)上端的中心部位。
5.根据权利要求1所述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，其特征在于：所述托盘(3)的直径Φ为15～75mm，高度h1为10～80mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，其特征在于：所述凹坑(4)形状由两种立体形状组合而成，所述凹坑(4)的下部和中部呈四方体状，上部呈正四棱台状。
7.根据权利要求6所述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，其特征在于：上部正四棱台状凹坑(4)的横截面为上底面大下底面小的结构，其中上底面边长d2为4.5～13.5mm，下底面边长与凹坑(4)中部四方体的底面边长大小相同，为3.5～12.5mm，深度h3为0.5～1mm。
8.根据权利要求7所述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，其特征在于：所述凹坑(4)的底部四方体状的边长d1为3～12mm，深度h2为1～7mm。
9.根据权利要求8所述的一种用于生长金刚石单晶的新型籽晶托盘，其特征在于：所述凹坑(4)中部四方体状凹坑的底面边长为3.5～12.5mm，深度h3为0.5～1mm。
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