什么是MPCVD設(shè)備？

?1、鉆石培育技術(shù)已經(jīng)越來越熟悉的進(jìn)入人們的視野，MPCVD設(shè)備的研發(fā)也是提升到了新階段，那么MPCVD設(shè)備是什么呢？

MPCVD中文名稱叫微波等離子體化學(xué)氣相沉積，MPCVD設(shè)備作為優(yōu)異的鉆石培育設(shè)備，其工作原理為通過微波源產(chǎn)生微波，在微波場的作用下，反應(yīng)氣體被激發(fā)為等離子體狀態(tài)。等離子體是部分電子被剝奪后的原子及原子團(tuán)被電離后產(chǎn)生的正負(fù)離子組成的離子化氣體狀物質(zhì)。等離子體呈球狀形成于金剛石襯底上，利用等離子體的高溫讓襯底可以加熱到一定的溫度。用5KW 微波功率的MPCVD設(shè)備，可以以微米級每小時的速率沉積工具級金剛石膜、熱沉級金剛石膜、光學(xué)級金剛石膜等。

MPCVD設(shè)備能沉積高純度的金剛石膜，其沉積速率也可以通過加大微波功率來提高。裝置設(shè)計人員將微波頻率從2.45GHz下降到915MHz。如果使用915MHz頻率的微波MPCVD設(shè)備裝置，就可以使微波功率提高很多，而微波功率的加大則能大幅度地提高金剛石膜的沉積速率，從而下降生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。一般2.45GHz頻率的MPCVD設(shè)備，它的微波功率一般不高于8KW，微波頻率的下降就可以使駐波腔截面積加大，使得金剛石膜的沉積面積加大，而沉積金剛石膜的直徑也從1.5KW微波功率的50mm金剛石膜上升到75KW微波功率的250mm金剛石膜。

2、 MPCVD設(shè)備就在金剛石的領(lǐng)域里發(fā)揮著它的作用，那么是什么優(yōu)點讓MPCVD設(shè)備成為優(yōu)先考慮對象呢？

金剛石也被譽為半導(dǎo)體，這是因為它有著寬帶隙和高擊穿電場以及高載流子遷移率和高熱導(dǎo)率的特色。但是，在公司的使用過程當(dāng)中，大量需要的是大尺寸和高質(zhì)量單晶金剛石，成為了制約其應(yīng)用的主要瓶頸。所以，在不斷的嘗試與努力中，MPCVD設(shè)備由于它的微波能量沒有污染，氣體原料相對純凈，并且沒有催化劑和雜質(zhì)的摻入等一些壓倒性的優(yōu)勢，成為眾多制備方法中很有發(fā)展前景的技術(shù)之一。MPCVD設(shè)備主要是無極放電，所以等離子體純凈，同時它的微波放電區(qū)集中而不擴(kuò)展，所以就能激活產(chǎn)生各種原子基團(tuán)如原子氫等，產(chǎn)生的離子的大動能低，所以不會蝕刻已生成的金剛石，對金剛石起到保護(hù)作用。

由于MPCVD設(shè)備的微波功率調(diào)節(jié)連續(xù)平緩，使得沉積溫度可以連續(xù)穩(wěn)定變化，這就讓設(shè)備戰(zhàn)勝了直流電弧法中因電弧的點火及熄滅，而且對襯底和金剛石膜的巨大熱沖擊造成在DC plasma-jet CVD中金剛石膜很容易從基片上脫落的缺點，使得金剛石膜不容易脫落。而與熱絲法HFCVD相比，MPCVD設(shè)備避免了熱絲法中因為熱金屬絲蒸發(fā)而對金剛石膜的產(chǎn)生污染，以及熱金屬絲對強腐蝕性氣體，比如一些高濃度氧和鹵素氣體等十分敏感的缺點，使得在工藝中可以使用的反應(yīng)氣體的種類比HFCVD中多許多，就會造成一些不必要的損失。與氧-乙炔燃燒火焰法相比較，通過對MPCVD沉積反應(yīng)室結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，可以在沉積腔中產(chǎn)生大面積而又穩(wěn)定的等離子體球，有利于大面積、均勻地沉積金剛石膜，因而MPCVD設(shè)備的微波等離子體法制備金剛石膜的優(yōu)越性在所有設(shè)備中顯得十分的突出。

3、 MPCVD設(shè)備都可以應(yīng)用在哪些領(lǐng)域和行業(yè)呢？

我們所熟知的金剛石的生長沉積離不開MPCVD設(shè)備，這是因為要想獲得高質(zhì)量金剛石薄膜，就要使用MPCVD設(shè)備。MPCVD設(shè)備的諧振腔內(nèi)沒有內(nèi)部電極，這樣就可以避免電極放電所產(chǎn)生的污染。并且它的運行氣壓范圍比較寬，所產(chǎn)生等離子體具有密度高、區(qū)域大、穩(wěn)定度高并且不與真空器壁相接觸的優(yōu)點，如此就可以避免器壁對薄膜的污染。在以前的工業(yè)中，人們通常習(xí)慣性的用已知的磁控管功率源來應(yīng)用在MPCVD設(shè)備系統(tǒng)中，當(dāng)然那是在沒有發(fā)現(xiàn)有更好的替換的時候，但是，現(xiàn)在不同往日，隨著技術(shù)的快速發(fā)展，用固態(tài)射頻微波功率源替代磁控管方案在MPCVD設(shè)備系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)成為了一個新趨勢。所以，MPCVD方法以它獨特的優(yōu)勢成為了目前相對有發(fā)展前景的高質(zhì)量金剛石薄膜沉積方法之一。并且它也非常適合光學(xué)、電子以及工具級金剛石膜或者單晶和石墨烯等一些物質(zhì)的沉積，同時在材質(zhì)表層處理和低溫氧化物的生長等方面也有著很大的作用。

MPCVD設(shè)備也可以直接在目標(biāo)襯底材料上生長石墨烯，如240～700 ℃之間，MPCVD設(shè)備就可以在不同襯底材料上制備高質(zhì)量的石墨烯，從而使得石墨烯在微電子領(lǐng)域的應(yīng)用范圍得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展。