微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）生长的真空要求对于实现高质量的金刚石晶体合成至关重要。该工艺需要先将真空泵降至约 2E-2 毫巴的基本压力，以去除杂质，然后在气体流动过程中将工作压力保持在 100-300 毫巴（通常为 100-130 毫巴）。这些条件优化了等离子体的稳定性和金刚石的生长率，使 MPCVD 成为一种很有前途的方法，可用于大规模、经济高效地生产电子和光学领域所需的高质量金刚石。
要点说明：
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初始降压压力（2E-2 毫巴）
- 这一较低的基本压力可确保在引入工艺气体之前清除腔体内的残余气体和杂质。
- 洁净的环境可最大限度地减少正在生长的金刚石晶格中的杂质，这对高纯度晶体合成至关重要。
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工作压力范围（100-300 毫巴，通常为 100-130 毫巴）
- 较高的压力范围可稳定微波等离子体，使甲烷和氢气等工艺气体得到有效解离。
- 最佳压力可平衡生长速度和晶体质量--过低可能会降低等离子密度，而过高则会导致生长不均匀或缺陷。
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在金刚石合成中的作用
- 真空条件直接影响等离子体的特性，从而影响沉积速率和晶体形态。
- MPCVD 能够可重现地保持这些压力，支持为电子设备和高压光学器件等应用规模化生产大型优质金刚石。
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与其他方法相比的优势
- 与传统的 CVD 技术相比，MPCVD 的可控真空环境降低了能源成本，提高了晶体的均匀性。
- 未来，种子质量和真空室设计的进步将进一步提高效率，使 MPCVD 成为工业金刚石合成的基石。
通过对这些真空参数进行微调，研究人员可以利用 MPCVD 的潜力彻底改变金刚石的制造--将实验室规模的创新与商业可行性相结合。
总表：
| 参数 | 数值 | 用途 |
|---|---|---|
| 初始降压 | 2E-2 毫巴 | 清除杂质，营造清洁的生长环境。 |
| 工作压力 | 100-300 毫巴（典型值 100-130 毫巴） | 稳定等离子体，优化气体解离，确保均匀生长。 |
| 对生长的影响 | 不适用 | 更高纯度的金刚石，用于电子和光学领域的规模化生产。 |
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