一种金刚石生长温度调节装置的制作方法

本技术属于人造金刚石，具体涉及一种金刚石生长温度调节装置。

背景技术：

1、微波等离子体化学气相沉积(mpcvd)是制备金刚石的一种方法。其中温度为金刚石生长过程中的关键参数，适当的温度可有效提高金刚石生长的效率和成膜质量，而温度范围过低或过高，均将影响金刚石的生长效率和质量。

2、金刚石由等离子体沉积而得，mpcvd金刚石生长过程中，随着晶体厚度的不断增加，晶体与等离子球的距离不断缩小，导致晶体温度慢慢升高，超出额定的生长温度。在这个过程中，为了让金刚石在额定的温度条件下生长，需要通过不断的降低生长环境的压力和功率来降低晶体的温度。但是，这样的缺陷是：金刚石在低压力和低功率的生长环境中，生长速度会降低，导致生长时间延长，企业的生产成本会增加。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是：提供一种金刚石生长温度调节装置，以解决现有技术中通过降低压力和功率来降低晶体生长温度，而导致金刚石生长速率慢的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种金刚石生长温度调节装置，包括水冷台，设于水冷台上用于生长金刚石的钼台，以及设于水冷台上用于对钼台进行温度调节的温度调节机构；温度调节机构包括换热机构，以及与钼台相连的水热循环机构；换热机构包括与水热循环机构相连的换热器，以及与换热器相连的冷源。

4、进一步地，水冷台顶面开设有安装槽，安装槽内嵌装有托台，托台顶面设有嵌装槽，钼台嵌装于嵌装槽内。

5、进一步地，水热循环机构包括加热罐，以及连接于加热罐上的循环导热管；换热器连接于循环导热管上，循环导热管缠绕于托台外壁上。

6、进一步地，加热罐内设有用于为加热罐内介质水进行加热的加热棒、以及用于密封加热棒的导热框。

7、进一步地，循环导热管包括顺着其内水流方向顺序连接的输水管、第一传热管和第二传热管，输水管从加热罐接出，第二传热管接入至加热罐，换热器连接于输水管上。

8、进一步地，输水管上沿其水流方向依次设有第一水泵和第二水泵，换热器位于第一水泵和第二水泵之间，输水管上连接有与换热器并联分布的旁通管。

9、进一步地，旁通管上设有第二水阀，输水管上设有第一水阀，第一水阀位于旁通管进水端与换热器之间。

10、进一步地，第一传热管盘绕于安装槽内底部并与托台底部相接触，第二传热管螺旋缠绕于托台外侧壁上。

11、进一步地，水冷台上开设有与安装槽相连通的第一安装通孔，输水管穿过第一安装通孔与第一传热管相连。

12、进一步地，水冷台上开设有与安装槽相连通的第二安装通孔，第二传热管穿过第二安装通孔接入至加热罐。

13、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

14、本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，随金刚石生长过程的进行，采用温度可控的水流调整钼台温度，进而通过钼台温度的调整间接调整金刚石生长温度使得金刚石于适宜温度下生长，无需通过降低压力和功率来降低晶体的温度，本实用新型使得金刚石生长温度适宜的同时，使金刚石生长速率得以保持。

技术特征：

1.一种金刚石生长温度调节装置，其特征在于，包括水冷台(1)，设于水冷台(1)上用于生长金刚石的钼台(2)，以及设于水冷台(1)上用于对钼台(2)进行温度调节的温度调节机构；温度调节机构包括换热机构(3)，以及与钼台(2)相连的水热循环机构；换热机构(3)包括与水热循环机构相连的换热器(4)，以及与换热器(4)相连的冷源(5)。

2.根据权利要求1所述的一种金刚石生长温度调节装置，其特征在于，水冷台(1)顶面开设有安装槽(6)，安装槽(6)内嵌装有托台(7)，托台(7)顶面设有嵌装槽(8)，钼台(2)嵌装于嵌装槽(8)内。

3.根据权利要求2所述的一种金刚石生长温度调节装置，其特征在于，水热循环机构包括加热罐(9)，以及连接于加热罐(9)上的循环导热管(10)；换热器(4)连接于循环导热管(10)上，循环导热管(10)缠绕于托台(7)外壁上。

4.根据权利要求3所述的一种金刚石生长温度调节装置，其特征在于，加热罐(9)内设有用于为加热罐(9)内介质水进行加热的加热棒(19)、以及用于密封加热棒(19)的导热框(20)。

5.根据权利要求3所述的一种金刚石生长温度调节装置，其特征在于，循环导热管(10)包括顺着其内水流方向顺序连接的输水管(13)、第一传热管(11)和第二传热管(12)，输水管(13)从加热罐(9)接出，第二传热管(12)接入至加热罐(9)，换热器(4)连接于输水管(13)上。

6.根据权利要求5所述的一种金刚石生长温度调节装置，其特征在于，输水管(13)上沿其水流方向依次设有第一水泵(14)和第二水泵(15)，换热器(4)位于第一水泵(14)和第二水泵(15)之间，输水管(13)上连接有与换热器(4)并联分布的旁通管(16)。

7.根据权利要求6所述的一种金刚石生长温度调节装置，其特征在于，旁通管(16)上设有第二水阀(22)，输水管(13)上设有第一水阀(18)，第一水阀(18)位于旁通管(16)进水端与换热器(4)之间。

8.根据权利要求5所述的一种金刚石生长温度调节装置，其特征在于，第一传热管(11)盘绕于安装槽(6)内底部并与托台(7)底部相接触，第二传热管(12)螺旋缠绕于托台(7)外侧壁上。

9.根据权利要求8所述的一种金刚石生长温度调节装置，其特征在于，水冷台(1)上开设有与安装槽(6)相连通的第一安装通孔(17)，输水管(13)穿过第一安装通孔(17)与第一传热管(11)相连。

10.根据权利要求8所述的一种金刚石生长温度调节装置，其特征在于，水冷台(1)上开设有与安装槽(6)相连通的第二安装通孔(21)，第二传热管(12)穿过第二安装通孔(21)接入至加热罐(9)。

技术总结
本技术公开了一种金刚石生长温度调节装置，包括水冷台，设于水冷台上用于生长金刚石的钼台，以及设于水冷台上用于对钼台进行温度调节的温度调节机构；温度调节机构包括换热机构，以及与钼台相连的水热循环机构；换热机构包括与水热循环机构相连的换热器，以及与换热器相连的冷源。本技术结构简单、设计科学合理，使用方便，随金刚石生长过程的进行，采用温度可控的水流调整钼台温度，进而通过钼台温度的调整间接调整金刚石生长温度使得金刚石于适宜温度下生长，无需通过降低压力和功率来降低晶体的温度，本技术使得金刚石生长温度适宜的同时，使金刚石生长速率得以保持。

技术研发人员：袁稳,侯淅燕,李兵
受保护的技术使用者：成都稳正科技有限公司
技术研发日：20231030
技术公布日：2024/9/23