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Système de réacteur de dépôt chimique en phase vapeur par plasma micro-ondes MPCVD pour laboratoire et croissance de diamants

MPCVD

Système de réacteur de dépôt chimique en phase vapeur par plasma micro-ondes MPCVD pour laboratoire et croissance de diamants

Numéro d'article : KTMP315

Le prix varie en fonction de Spécifications et personnalisations


Microwave Power
Fréquence micro-ondes 2450±15MHZ
Output power
1~10 KW réglable en continu
Microwave leakage
≤2MW/cm2
Output wave guide interface
WR340, 430 avec bride standard FD-340, 430
Sample holder
Diamètre de la table d'échantillons≥70mm, surface utile effective≥64 mm
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MPCVD signifie dépôt chimique en phase vapeur par plasma micro-ondes. Il permet de cultiver des films de diamant de qualité en laboratoire en utilisant du gaz carboné et du plasma micro-ondes.

Système MPCVD

La MPCVD est un système de dépôt de couches minces sur un substrat utilisant une chambre à vide, un générateur de micro-ondes et un système d'alimentation en gaz. Un plasma est généré à l'intérieur de la chambre par un magnétron ou un klystron générant des micro-ondes à 2,45 GHz. Le système d'alimentation en gaz est équipé de MFC calibrés en sccm pour contrôler le débit de gaz. La température du substrat est contrôlée par le plasma et mesurée par un thermocouple. Le plasma chauffe le substrat et la température est surveillée pendant le dépôt.

Applications

La MPCVD promet de produire des diamants de grande taille et de haute qualité à faible coût.

Les propriétés uniques du diamant, telles que sa dureté, sa rigidité, sa conductivité thermique élevée, sa faible dilatation thermique, sa résistance aux radiations et son inertie chimique, en font un matériau précieux. Cependant, le coût élevé, la taille limitée et la difficulté à contrôler les impuretés des diamants naturels et synthétiques haute pression, haute température ont limité leurs applications.

La MPCVD est l'équipement principal pour la croissance de pierres précieuses et de films de diamant, qui peuvent être monocristallins ou polycristallins. L'industrie des semi-conducteurs utilise largement la croissance de films de diamant pour les substrats de diamant de grande taille, ainsi que l'industrie des outils de coupe ou de perçage de diamant.

Comparée à la méthode HPHT pour les diamants cultivés en laboratoire, la méthode CVD par micro-ondes offre des avantages pour la croissance de diamants de grande taille à moindre coût, ce qui en fait une solution idéale pour les diamants semi-conducteurs, la croissance de diamants optiques et le marché des diamants de joaillerie de grande taille.

Machines KINTEK MPCVD
Machines KINTEK MPCVD
Nouvelle machine à diamant MPCVD modèle
Nouvelle machine à diamant MPCVD KINTEK modèle
Nouvelle machine à diamant MPCVD modèle
Nouvelle machine à diamant MPCVD KINTEK modèle
Diamants bruts cultivés par MPCVD
Diamants bruts cultivés par la machine à diamant MPCVD KINTEK
Dans la machine MPCVD KinTek, des diamants poussent
Dans la machine MPCVD KinTek, des diamants poussent
Dans la machine MPCVD KinTek, des diamants poussent
Dans la machine MPCVD KinTek, des diamants poussent
Dans la machine MPCVD KinTek, des diamants poussent
Dans la machine MPCVD KinTek, des diamants poussent
Dans la machine MPCVD KinTek, des diamants poussent
Dans la machine MPCVD KinTek, des diamants poussent
Dans la machine MPCVD KinTek, des diamants poussent
Dans la machine MPCVD KinTek, des diamants poussent
Diamant brut cultivé par la machine MPCVD KINTEK
Diamant brut cultivé par la machine MPCVD KINTEK
Diamant brut cultivé par la machine MPCVD KINTEK
Diamant brut cultivé par la machine MPCVD KINTEK
Diamant brut cultivé par la machine MPCVD KINTEK
Diamant brut cultivé par la machine MPCVD KINTEK
Diamants cultivés par MPCVD après polissage
Diamants cultivés par MPCVD après polissage
Polycristallin par MPCVD KinTek
Polycristallin par MPCVD KinTek

Avantages de la MPCVD

La MPCVD est une méthode de synthèse de diamants présentant des avantages par rapport à la HFCVD et à la DC-PJ CVD. Elle évite la contamination et permet l'utilisation de plusieurs gaz. Elle offre un réglage de puissance micro-ondes doux et un contrôle stable de la température, évitant la perte de cristaux germes. La MPCVD est prometteuse pour les applications industrielles grâce à une zone de plasma large et stable.

La MPCVD produit des diamants plus purs en utilisant moins d'énergie que la HPHT. Elle permet également la production de diamants plus grands.

Avantages de notre système MPCVD

Nous sommes profondément impliqués dans l'industrie depuis de nombreuses années, et par conséquent, nous avons une vaste clientèle qui fait confiance à nos équipements et les utilise. Notre équipement MPCVD fonctionne de manière stable depuis plus de 40 000 heures, démontrant une stabilité, une fiabilité, une répétabilité et une rentabilité exceptionnelles. Les avantages supplémentaires de notre système MPCVD comprennent :

  • Zone de croissance de substrat de 3 pouces, charge par lot jusqu'à 45 diamants
  • Puissance de sortie micro-ondes réglable de 1 à 10 kW pour une consommation d'électricité réduite
  • Équipe de recherche riche en expérience avec support de recettes de croissance de diamants de pointe
  • Programme de support technique exclusif pour les équipes sans expérience en croissance de diamants

En tirant parti de notre technologie avancée accumulée, nous avons mis en œuvre plusieurs cycles de mises à niveau et d'améliorations de notre système MPCVD, ce qui a entraîné une efficacité considérablement améliorée et des coûts d'équipement réduits. Par conséquent, notre équipement MPCVD est à la pointe des avancées technologiques et proposé à un prix compétitif. Bienvenue à nous consulter.

Simulation MPCVD KinTek
Simulation MPCVD KinTek

Processus de fonctionnement

La machine MPCVD contrôle le débit de chaque voie de gaz et la pression de la cavité tout en introduisant les gaz réactifs (tels que CH4, H2, Ar, O2, N2, etc.) dans la cavité sous une pression spécifique. Après stabilisation du flux d'air, le générateur de micro-ondes à état solide de 6 kW génère des micro-ondes qui sont ensuite introduites dans la cavité via le guide d'ondes.

Le gaz de réaction se transforme en état de plasma sous le champ micro-ondes, formant une boule de plasma qui flotte au-dessus du substrat de diamant. La température élevée du plasma chauffe le substrat à une température spécifique. L'excès de chaleur produit dans la cavité est dissipé par l'unité de refroidissement par eau.

Pour garantir des conditions de croissance optimales pendant le processus de croissance de diamant monocristallin par MPCVD, nous ajustons des facteurs tels que la puissance, la composition de la source de gaz et la pression de la cavité. De plus, comme la boule de plasma n'entre pas en contact avec la paroi de la cavité, le processus de croissance du diamant est exempt d'impuretés, améliorant ainsi la qualité du diamant.

Détails et pièces

Système micro-ondes

Système micro-ondes

Chambre de réaction

Chambre de réaction

Système de débit de gaz

Système de débit de gaz

Système de vide et de capteurs

Système de vide et de capteurs

Spécifications techniques

Système micro-ondes
  • Fréquence micro-ondes 2450±15MHZ,
  • Puissance de sortie 1~10 KW réglable en continu
  • Stabilité de la puissance de sortie micro-ondes : <±1%
  • Fuite micro-ondes ≤2MW/cm2
  • Interface guide d'ondes de sortie : WR340, 430 avec bride standard FD-340, 430
  • Débit d'eau de refroidissement : 6-12 L/min
  • Coefficient d'onde stationnaire du système : VSWR ≤ 1,5
  • Ajusteur manuel micro-ondes à 3 broches, cavité d'excitation, charge haute puissance
  • Alimentation d'entrée : 380VAC/50Hz ± 10%, triphasé
Chambre de réaction
  • Taux de fuite sous vide < 5 × 10-9 Pa .m3/s
  • La pression limite est inférieure à 0,7 Pa (configuration standard avec vacuomètre Pirani)
  • L'augmentation de pression de la chambre ne doit pas dépasser 50 Pa après 12 heures de maintien de la pression
  • Mode de fonctionnement de la chambre de réaction : mode TM021 ou TM023
  • Type de cavité : cavité résonante papillon, avec une puissance de charge maximale de 10 KW, en acier inoxydable 304, avec une couche intermédiaire refroidie par eau, et une méthode d'étanchéité par plaque de quartz de haute pureté.
  • Mode d'admission d'air : admission d'air uniforme annulaire par le haut
  • Étanchéité sous vide : la connexion inférieure de la chambre principale et la porte d'injection sont scellées avec des joints en caoutchouc, la pompe à vide et le soufflet sont scellés avec KF, la plaque de quartz est scellée avec un joint torique métallique, et le reste est scellé avec CF
  • Fenêtre d'observation et de mesure de température : 4 ports d'observation
  • Porte de chargement d'échantillons à l'avant de la chambre
  • Décharge stable dans la plage de pression de 0,7 KPa ~ 30 KPa (la puissance et la pression doivent être adaptées)
Porte-échantillon
  • Diamètre de la table d'échantillons ≥ 70 mm, surface utile effective ≥ 64 mm
  • Structure sandwich refroidie par eau de la plate-forme de la plaque de base
  • Le porte-échantillon peut être levé et abaissé uniformément électriquement dans la cavité
Système de débit de gaz
  • Disque d'air soudé entièrement métallique
  • Des joints soudés ou VCR doivent être utilisés pour tous les circuits de gaz internes de l'équipement.
  • Débitmètre MFC à 5 canaux, H2/CH4/O2/N/Ar. H2 : 1000 sccm ; CH4 : 100 sccm ; O2 : 2 sccm ; N2 : 2 sccm ; Ar : 10 sccm
  • Pression de travail 0,05-0,3 MPa, précision ±2%
  • Contrôle indépendant de la vanne pneumatique pour chaque débitmètre de canal
Système de refroidissement
  • Refroidissement par eau à 3 lignes, surveillance en temps réel de la température et du débit.
  • Le débit d'eau de refroidissement du système est ≤ 50 L/min
  • La pression de l'eau de refroidissement est < 4 KG, et la température de l'eau d'entrée est de 20-25 ℃.
Capteur de température
  • Le thermomètre infrarouge externe a une plage de température de 300-1400 ℃
  • Précision du contrôle de température < 2 ℃ ou 2%
Système de contrôle
  • Le contrôle par API Siemens smart 200 et écran tactile est adopté.
  • Le système dispose de divers programmes, qui peuvent réaliser l'équilibrage automatique de la température de croissance, le contrôle précis de la pression d'air de croissance, l'augmentation automatique de la température, la baisse automatique de la température et d'autres fonctions.
  • Le fonctionnement stable de l'équipement et la protection complète de l'équipement peuvent être réalisés grâce à la surveillance des paramètres tels que le débit d'eau, la température, la pression, et la fiabilité et la sécurité du fonctionnement peuvent être garanties grâce à l'interverrouillage fonctionnel.
Fonction optionnelle
  • Système de surveillance centralisée
  • Puissance de base du substrat

Avertissements

La sécurité des opérateurs est la question la plus importante ! Veuillez faire fonctionner l'équipement avec des précautions. Travailler avec des gaz inflammables, explosifs ou toxiques est très dangereux, les opérateurs doivent prendre toutes les précautions nécessaires avant de démarrer le équipement. Travailler en pression positive à l’intérieur des réacteurs ou des chambres est dangereux, l'opérateur doit suivre strictement les procédures de sécurité. Supplémentaire des précautions doivent également être prises lors de l'utilisation de matériaux réactifs à l'air, surtout sous vide. Une fuite peut aspirer de l'air dans l'appareil et provoquer un une réaction violente se produit.

Conçu pour vous

KinTek fournit un service et des équipements sur mesure aux clients du monde entier, notre travail d'équipe spécialisé et nos riches ingénieurs expérimentés sont capables de entreprendre les exigences en matière d'équipement matériel et logiciel sur mesure, et aider notre client à constituer l'équipement exclusif et personnalisé et solution!

Pourriez-vous s'il vous plaît nous faire part de vos idées, nos ingénieurs sont prêts à vous accueillir maintenant !

FAQ

Qu'est-ce Qu'une Machine à Diamant CVD?

Une machine à diamant CVD est un dispositif utilisé pour produire des diamants synthétiques par un processus appelé dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Ce processus implique la précipitation de vapeurs chimiques pour créer un diamant, qui a des propriétés équivalentes aux diamants naturels. Machines diamantées CVD, y compris CVD thermique assisté par filament, CVD amélioré par plasma et CVD assisté par flamme de combustion, etc. Les diamants CVD résultants sont utiles dans l'industrie des outils de coupe en raison de leur dureté élevée et de leur longue durée de vie, ce qui en fait un outil important. et outil économique pour couper les matériaux non ferreux.

Quels Types De Machines De Croissance De Diamants Sont Disponibles ?

Plusieurs machines sont disponibles pour la croissance de diamants artificiels, notamment le CVD à filament chaud, le CVD à flamme plasma à courant continu, le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-ondes (MPCVD) et le CVD microplasma (MPCVD). Parmi ceux-ci, le MPCVD est largement utilisé en raison de son chauffage homogène par micro-ondes. De plus, le taux de croissance du diamant peut être augmenté en augmentant la densité du plasma, et de l'azote peut être ajouté pour améliorer le taux de croissance du diamant. Pour obtenir une surface plane, diverses techniques de polissage, y compris le polissage mécanique et chimio-mécanique, peuvent être utilisées. La croissance de diamants de grande taille peut être obtenue par croissance en mosaïque ou croissance hétéroépitaxiale.

Quels Sont Les Avantages Des Diamants Cultivés En Laboratoire ?

Les avantages des diamants cultivés en laboratoire incluent la connaissance de leur origine, un prix plus bas, le fait d'être plus respectueux de l'environnement et la possibilité de créer des diamants de couleur plus facilement. Les diamants cultivés en laboratoire sont presque sûrs à 100 % de leur origine, ce qui les rend exempts de conflits, d'exploitation d'enfants ou de guerres. Ils sont également au moins 20 % moins chers que les diamants naturels de même taille, pureté et coupe. Les diamants cultivés en laboratoire sont plus durables car il n'y a pas d'exploitation minière et ils nécessitent moins d'impact sur l'environnement. Enfin, les diamants de couleur synthétiques sont plus faciles à fabriquer dans une large gamme de couleurs et sont proposés à un prix nettement moins cher.

Quel Est Le Principe De Base Du CVD ?

Le principe de base du dépôt chimique en phase vapeur (CVD) consiste à exposer un substrat à un ou plusieurs précurseurs volatils qui réagissent ou se décomposent à sa surface pour produire un dépôt en couche mince. Ce processus peut être utilisé pour diverses applications, telles que les films à motifs, les matériaux isolants et les couches métalliques conductrices. Le CVD est un processus polyvalent qui peut synthétiser des revêtements, des poudres, des fibres, des nanotubes et des composants monolithiques. Il est également capable de produire la plupart des métaux et alliages métalliques et leurs composés, semi-conducteurs et systèmes non métalliques. Le dépôt d'un solide sur une surface chauffée à partir d'une réaction chimique en phase vapeur caractérise le procédé CVD.

Quel Est Le Prix De La Machine De Culture CVD ?

Le prix d'une machine de culture CVD peut varier considérablement en fonction de la taille et de la complexité de l'unité. Les petits modèles de table conçus à des fins de recherche et de développement peuvent coûter environ 50 000 dollars, tandis que les machines à l'échelle industrielle capables de produire de grandes quantités de diamants de haute qualité peuvent coûter jusqu'à 200 000 dollars. Cependant, le prix des diamants CVD est généralement inférieur à celui des diamants extraits, ce qui en fait une option plus abordable pour les consommateurs.

Quels Sont Les Différents Types De Méthode CVD ?

Les différents types de méthodes CVD comprennent le CVD à pression atmosphérique (APCVD), le CVD à basse pression (LPCVD), le CVD sous ultravide, le CVD supporté par des aérosols, le CVD à injection directe de liquide, le CVD à paroi chaude, le CVD à paroi froide, le CVD au plasma micro-ondes, le plasma- CVD amélioré (PECVD), CVD amélioré par plasma à distance, CVD amélioré par plasma à faible énergie, CVD à couche atomique, CVD par combustion et CVD à filament chaud. Ces méthodes diffèrent par le mécanisme par lequel les réactions chimiques sont déclenchées et les conditions opératoires.
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Ulla Hansen

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Système de réacteur de dépôt chimique en phase vapeur par plasma micro-ondes MPCVD pour laboratoire et croissance de diamants

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