一种金刚石沉积装置的制作方法

本实用新型涉及金刚石制备技术领域，特别是涉及一种金刚石沉积装置。

背景技术：

金刚石具有优异的物理化学性能，在机械、电子、生物医疗等领域具有重要的应用价值，为了拓展这些应用，需要制备出大面积或复杂形状的金刚石薄膜。

在现有的各种金刚石薄膜制备装置中，无法沉积复杂形状的大面积金刚石薄膜。

鉴于上述技术问题，有必要提供一款新的金刚石沉积装置，以更好地解决上述技术问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种金刚石沉积装置，其结构简单，设计合理，便于复杂形状的大面积金刚石薄膜的沉积。

本实用新型采用的技术方案是：

一种金刚石沉积装置，包括沉积腔、沉积台和等离子体单元，沉积台装设于沉积腔内，还包括位置控制装置，等离子体单元设有等离子体喷嘴，等离子体喷嘴设于沉积腔内，位置控制装置与等离子体喷嘴连接。

对上述技术方案的进一步改进为，等离子体单元装有甲烷与氢气的混合工艺气体，等离子体喷嘴内设有石墨电极，混合工艺气体可经等离子体喷嘴作用于沉积台上的待沉积金刚石。

对上述技术方案的进一步改进为，位置控制装置为三维驱动机构。

对上述技术方案的进一步改进为，还包括压力控制单元，压力控制单元与沉积腔连接。

对上述技术方案的进一步改进为，压力控制单元设有真空泵，真空泵通过管道与沉积腔连接。

对上述技术方案的进一步改进为，还包括温度控制装置，温度控制装置设为热交换器，热交换器贴合沉积台底部设置。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型包括沉积腔、沉积台和等离子体单元，沉积台装设于沉积腔内，还包括位置控制装置，等离子体单元设有等离子体喷嘴，等离子体喷嘴设于沉积腔内，位置控制装置与等离子体喷嘴连接，与现有技术相比，本实用新型通过设置位置控制装置，可以控制等离子体喷嘴与沉积台做相对位置，根据沉积需要在沉积台的不同位置进行沉积，从而实现沉积出复杂形状的大面积金刚石薄膜。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

附图标记说明：1.等离子体喷嘴、2.沉积台、3.沉积腔、4.位置控制装置、5.压力控制单元、6.温度控制装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实施例所述的金刚石沉积装置，包括沉积腔3、沉积台2和等离子体单元，沉积台2装设于沉积腔3内，还包括位置控制装置4，等离子体单元设有等离子体喷嘴1，等离子体喷嘴1设于沉积腔3内，位置控制装置4与等离子体喷嘴1连接，本实施例结构简单，设计合理，在实际使用过程中，通过温度控制装置6调节沉积台2的温度，通过位置控制装置4操控等离子体喷嘴1与沉积台2的相对位置，使等离子体喷嘴1对准沉积台2上选定的位置喷射，以达到选择性沉积大面积复杂形状金刚石薄膜。

一些具体实施例中，等离子体单元装有甲烷与氢气的混合工艺气体，等离子体喷嘴1内设有石墨电极，混合工艺气体可经等离子体喷嘴作用于沉积台上的待沉积金刚石，在本实施例中，通过在等离子体喷嘴1内设置石墨电极，加高压直流电后可形成直流电弧，工艺混合气通过高压直流电弧等离子体喷嘴1后形成等离子体，喷向沉积台2，通过位置控制装置4可以对沉积台2上的不同位置进行选择性沉积，以达到选择性沉积大面积复杂形状金刚石薄膜。

在一些具体实施例中，还包括压力控制单元5，压力控制单元5与沉积腔3连接，具体地，在本实施例中，压力控制单元5设有真空泵，真空泵通过管道与沉积腔3连接，通过设置压力控制单元5，可以用以控制沉积腔3内的真空度，以维持沉积金刚石薄膜需要的腔压条件，从而更好地进行大面积复杂形状金刚石薄膜的沉积。

在一些具体示例中，位置控制装置4为三维驱动机构，本实施例通过设置三维驱动机构，可以驱动等离子体喷嘴1，在三维方向上移动，对于复杂形状的金刚石薄膜，也可以很好地沉积。

另一具体实施例中，还包括温度控制装置6，具体地，温度控制装置6设为热交换器，热交换器贴合沉积台2底部设置，通过温度控制装置6与沉积台2进行热交换，可以很好地控制沉积台2的温度，以满足沉积金刚石薄膜需要的温度条件。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种金刚石沉积装置，包括沉积腔、沉积台和等离子体单元，沉积台装设于沉积腔内，其特征在于，还包括位置控制装置，等离子体单元设有等离子体喷嘴，等离子体喷嘴设于沉积腔内，位置控制装置与等离子体喷嘴连接。

2.根据权利要求1所述的一种金刚石沉积装置，其特征在于，等离子体单元装有甲烷与氢气的混合工艺气体，等离子体喷嘴内设有石墨电极，混合工艺气体可经等离子体喷嘴作用于沉积台上的待沉积金刚石。

3.根据权利要求1所述的一种金刚石沉积装置，其特征在于，位置控制装置为三维驱动机构。

4.根据权利要求1所述的一种金刚石沉积装置，其特征在于，还包括压力控制单元，压力控制单元与沉积腔连接。

5.根据权利要求4所述的一种金刚石沉积装置，其特征在于，压力控制单元设有真空泵，真空泵通过管道与沉积腔连接。

6.根据权利要求1所述的一种金刚石沉积装置，其特征在于，还包括温度控制装置，温度控制装置设为热交换器，热交换器贴合沉积台底部设置。

技术总结
本实用新型涉及金刚石制备技术领域，具体涉及一种金刚石沉积装置，包括沉积腔、沉积台和等离子体单元，沉积台装设于沉积腔内，还包括位置控制装置，等离子体单元设有等离子体喷嘴，等离子体喷嘴设于沉积腔内，位置控制装置与等离子体喷嘴连接，与现有技术相比，本实用新型通过设置位置控制装置，可以控制等离子体喷嘴与沉积台的相对位置，根据沉积需要在沉积台的不同位置进行沉积，从而实现沉积出复杂形状的大面积金刚石薄膜。

技术研发人员：王忠强;丁雄傑;王琦;张国义
受保护的技术使用者：北京大学东莞光电研究院
技术研发日：2020.01.17
技术公布日：2020.09.18