MPCVD（微波等离子体化学气相沉积）单晶金刚石沉积设备专为高质量金刚石生长而设计，具有确保稳定性、精确性和高效性的特点。主要组件包括一个高功率密度的 6 千瓦微波等离子系统、用于热管理的水冷基底平台和反射室，以及通过真空泵实现的自动压力控制。该系统利用微波等离子体自加热来控制基底温度，并包括冷却水循环系统等安全机制。先进的自动化系统通过一个带有 PLC 控制功能的 15 英寸触摸屏实现，可存储过程文件和可重复的结果。该设备的设计优先考虑均匀沉积、避免污染和高生长率（高达 150 μm/h），使其成为工业和研究应用的高性价比解决方案。
要点说明：
1. 大功率微波等离子系统
- 6 千瓦微波等离子体源:提供高功率密度，这对产生稳定、高密度的等离子体至关重要，而稳定、高密度的等离子体是高效金刚石沉积的关键。
- 不锈钢腔体设计:与热丝 CVD 方法相比，可确保耐用性并将污染风险降至最低。
2. 热管理与稳定性
- 水冷式基底平台和反射室:在长期运行过程中保持稳定的温度，防止过热，确保金刚石均匀生长。
- 微波等离子自加热:无需外部加热器，减少了污染，提高了温度控制的精度。
3. 真空和压力控制
- 全量程真空计:实现精确的压力测量，这对优化沉积条件至关重要。
- 涡轮分子泵和旋片泵:自动调节沉积压力，确保工艺条件的可重复性。
4. 安全与自动化功能
- 冷却水循环系统:在大功率运行时保护设备，防止热损坏。
- 带 PLC 控制的 15 英寸触摸屏:可编程逻辑控制 (PLC) 简化了操作，允许用户保存和调用多达 20 个过程文件，以获得一致的结果。
5. 性能优势
- 高生长速度（高达 150 μm/h）:与其他 CVD 方法相比，沉积速度更快，提高了工业应用的生产能力。
- 等离子体分布均匀:等离子体面积大，确保金刚石涂层均匀，这对高质量单晶生长至关重要。
- 可重复性和成本效益:稳定的样品质量和较低的运营成本使 MPCVD 成为研究和生产的首选。
6. 工艺灵活性
- 多种气体兼容性:支持各种气源（如甲烷、氢气），可定制金刚石特性（如光学、机械特性）。
- 参数可调:可对气体浓度、压力和功率密度等关键因素进行微调，以优化金刚石质量。
该设备是先进金刚石合成技术的典范，将精密工程与用户友好型自动化相结合，满足了现代材料科学和工业制造的需求。
汇总表：
| 功能 | 描述 |
|---|---|
| 微波等离子系统 | 6kW 高功率密度不锈钢腔体，实现无污染运行 |
| 热管理 | 水冷式基底平台和反射室可实现稳定的温度控制 |
| 真空和压力控制 | 用于自动压力调节的涡轮分子泵和旋片泵 |
| 自动化与安全 | 15 英寸 PLC 触摸屏，冷却水循环确保可靠运行 |
| 性能 | 高生长率（150 μm/h），等离子体分布均匀，质量稳定 |
| 工艺灵活性 | 兼容多种气体，参数可调，可定制金刚石特性 |
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