Machine CVD
Système de Machine MPCVD à Résonateur Cylindrique pour le Dépôt Chimique en Phase Vapeur par Plasma Micro-ondes et la Croissance de Diamants de Laboratoire
Numéro d'article: TU-CVD06
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Aperçu du Produit
Ce système haute performance de dépôt chimique en phase vapeur par plasma micro-ondes (MPCVD) est une solution de premier choix pour la synthèse de films de diamant de haute qualité et de diamants monocristallins. En utilisant une chambre à vide sophistiquée et un générateur micro-ondes haute puissance, l'équipement facilite la décomposition des gaz précurseurs en un état plasma réactif. Ce processus permet le dépôt précis d'atomes de carbone sur des substrats, permettant la croissance de matériaux présentant une dureté, une conductivité thermique et une clarté optique exceptionnelles. Le système est conçu pour fournir un environnement stable et sans électrode, essentiel pour maintenir les niveaux de pureté extrême requis dans la science des matériaux avancée.
Principalement au service des industries des semi-conducteurs, de l'optique et des pierres précieuses, ce réacteur est conçu pour répondre aux exigences rigoureuses de la production industrielle et de la R&D de haut niveau. Que l'objectif soit de produire des substrats de diamant de grande surface pour l'électronique de puissance ou des diamants bruts de haute clarté pour le marché de la joaillerie, l'équipement fournit des résultats constants. Sa capacité à faire croître des structures monocristallines et polycristallines en fait un atout polyvalent pour les laboratoires axés sur les solutions de gestion thermique de nouvelle génération et la fabrication d'outils de coupe de haute précision.
Conçu pour une excellence opérationnelle à long terme, ce système a fait ses preuves avec plus de 40 000 heures de performances stables dans des environnements industriels exigeants. La construction robuste en acier inoxydable 304, associée à une architecture de refroidissement à eau avancée, assure une stabilité thermique même pendant une décharge micro-ondes à haute puissance. La fiabilité est au cœur de sa conception, offrant aux chercheurs et aux fabricants la reproductibilité nécessaire pour mettre à l'échelle des processus de dépôt complexes sans compromettre la qualité cristalline ou l'intégrité structurelle.
Caractéristiques Principales
- Générateur Micro-ondes Haute Puissance Réglable : Le système dispose d'une sortie micro-ondes réglable en continu de 1 à 10 kW à 2450 MHz, fournissant la densité d'énergie requise pour une croissance rapide du diamant tout en maintenant une stabilité inférieure à ±1%.
- Cavité Résonnante Cylindrique Avancée : Utilisant les modes TM021 ou TM023, la conception du résonateur cylindrique optimise la distribution du champ micro-ondes pour former une boule de plasma stable et flottante qui évite tout contact avec les parois de la chambre pour prévenir la contamination.
- Capacité de Croissance sur Grande Surface : L'unité supporte une zone de croissance de substrat de 3 pouces, permettant une charge de lot maximale allant jusqu'à 45 diamants individuels, ce qui augmente considérablement le débit pour les opérations commerciales.
- Génération de Plasma sans Électrode : Contrairement à d'autres méthodes de dépôt, cette approche basée sur les micro-ondes élimine les fils chauds et les électrodes, garantissant que l'environnement de croissance est exempt d'impuretés métalliques et de produits de dégradation des filaments.
- Distribution et Contrôle de Gaz de Précision : Équipé d'un système de contrôleur de débit massique (MFC) à 5 canaux pour H2, CH4, O2, N2 et Ar, l'équipement permet un contrôle stoechiométrique exact des gaz réactifs pour ajuster finement les propriétés cristallines.
- Automatisation PLC Siemens Intégrée : Un PLC Siemens Smart 200 et une interface tactile intuitive offrent un contrôle complet sur la température de croissance, les cycles de pression et les séquences automatiques de montée/descente en puissance.
- Intégrité Sous Vide Supérieure : La chambre de réaction atteint un taux de fuite sous vide inférieur à 5 × 10⁻⁹ Pa·m³/s, utilisant une combinaison de joints C métalliques et de joints en caoutchouc pour maintenir les conditions immaculées nécessaires à une synthèse de haute pureté.
- Gestion Thermique Complète : Un système de refroidissement à eau multi-lignes surveille la température et le débit en temps réel, dissipant efficacement l'excès de chaleur pour protéger les fenêtres en quartz et les joints de la chambre pendant un fonctionnement prolongé à 10 kW.
- Surveillance du Processus en Temps Réel : Doté d'un thermomètre infrarouge externe avec une plage de 300 à 1400 °C et de huit ports d'observation dédiés, le système permet une surveillance précise de la température du substrat et de la stabilité du plasma.
Applications
| Application | Description | Avantage Clé |
|---|---|---|
| Synthèse de Pierres Précieuses | Production de diamants bruts monocristallins de grande taille et haute clarté pour l'industrie joaillère. | Pureté et contrôle de la couleur supérieurs par rapport aux méthodes HPHT. |
| Substrats Semi-conducteurs | Croissance de plaquettes de diamant de grande surface utilisées comme dissipateurs thermiques ou couches actives dans l'électronique haute puissance. | Conductivité thermique extrême et haute tension de claquage électrique. |
| Fenêtres Optiques | Fabrication de plaques de diamant pour fenêtres de laser haute puissance et équipements de spectroscopie infrarouge. | Transparence spectrale large et durabilité mécanique exceptionnelle. |
| Outils de Coupe & Forage | Dépôt de couches de diamant polycristallin (PCD) sur des composants industriels de coupe, meulage et forage. | Dureté et résistance à l'usure maximales pour les tâches d'usinage exigeantes. |
| Recherche Quantique | Développement de substrats de diamant avec des centres azote-lacune (NV) spécifiques pour l'informatique et la détection quantiques. | Contrôle précis des dopants et niveaux d'impuretés de fond extrêmement bas. |
| Gestion Thermique | Création de dissipateurs thermiques à base de diamant pour les réseaux de LED haute densité et les modules de communication aérospatiaux. | Dissipation thermique optimisée pour prolonger la durée de vie et les performances des composants. |
Spécifications Techniques
| Catégorie | Paramètre | Spécification (Numéro d'article : TU-CVD06) |
|---|---|---|
| Système Micro-ondes | Fréquence | 2450 ± 15 MHz |
| Puissance de Sortie | 1 – 10 KW (Réglable en Continu) | |
| Stabilité de Puissance | < ±1% | |
| Fuites Micro-ondes | ≤ 2 mW/cm² | |
| Interface Guide d'Ondes | WR340, 430 avec Bride Standard FD-340, 430 | |
| Coeff. d'Onde Stationnaire | VSWR ≤ 1.5 | |
| Alimentation Électrique | 380VAC / 50Hz ± 10%, Triphasé | |
| Chambre de Réaction | Taux de Fuite Sous Vide | < 5 × 10⁻⁹ Pa·m³/s |
| Pression Limite | < 0.7 Pa (avec jauge de vide Pirani) | |
| Maintien de Pression | Augmentation ≤ 50 Pa après 12 heures | |
| Modes de Travail | TM021 ou TM023 | |
| Matériau & Structure | Acier Inoxydable 304 avec intercalaire refroidi à l'eau | |
| Méthode d'Étanchéité | Plaque de quartz haute pureté ; Joints C métalliques et CF/KF | |
| Mode d'Admission | Admission d'air annulaire uniforme par le haut | |
| Ports d'Observation | 8 Fenêtres pour la surveillance de la température et visuelle | |
| Gestion des Échantillons | Diamètre de la Table | ≥ 72 mm (Surface effective ≥ 66 mm) |
| Structure de la Table | Architecture sandwich refroidie à l'eau | |
| Positionnement | Élévateur électrique pour un positionnement précis du plasma | |
| Système de Débit de Gaz | Canaux de Gaz | 5 Canaux (H2, CH4, O2, N2, Ar) |
| Débits MFC | H2 : 1000 sccm ; CH4 : 100 sccm ; O2/N2 : 2 sccm ; Ar : 10 sccm | |
| Types de Raccord | Soudure tout métal ou raccords VCR | |
| Pression de Travail | 0.05 – 0.3 MPa (Précision ±2%) | |
| Refroidissement & Sécurité | Débit d'Eau | ≤ 50 L/min (Total système) ; 6-12 L/min (Micro-ondes) |
| Surveillance | Capteurs de température et de débit en temps réel avec verrouillage | |
| Contrôle de Sécurité | Verrouillage fonctionnel pour l'eau, l'alimentation et la pression | |
| Système de Contrôle | Architecture | PLC Siemens Smart 200 avec Écran Tactile |
| Fonctions | Équilibrage auto. de la temp. de croissance, contrôle de pression, rampe auto. | |
| Plage de Température | 300 – 1400 °C (Thermomètre Infrarouge Externe) |
Pourquoi Choisir Ce Produit
- Stabilité Inégalée : Avec une expérience prouvée de plus de 40 000 heures opérationnelles, ce système offre la fiabilité de niveau industriel requise pour les cycles de croissance de diamant continus.
- Ingénierie de Plasma Avancée : La conception de la cavité résonnante cylindrique garantit que le plasma reste centré et suspendu, éliminant tout contact avec les parois et assurant la plus haute pureté du matériau déposé.
- Production Évolutive : La grande zone de croissance de 3 pouces et le système micro-ondes haute puissance de 10 kW permettent un traitement par lots à haut débit, réduisant significativement le coût par carat pour les producteurs de diamants de joaillerie et industriels.
- Support Complet : Nous proposons un programme d'assistance technique "Zéro Expérience", offrant des recettes de croissance de diamant de pointe et une formation experte pour garantir le succès immédiat de votre équipe.
- Personnalisation de Précision : Notre équipe d'ingénieurs est spécialisée dans l'adaptation des configurations matérielles et logicielles pour répondre à des exigences de recherche spécifiques, de l'ajout de canaux de gaz uniques à la conception de porte-substrats sur mesure.
Pour une consultation technique ou un devis personnalisé pour votre projet de croissance de diamants de laboratoire, veuillez contacter notre équipe de spécialistes dès aujourd'hui.
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