一种微波等离子体-热丝复合化学气相沉积制备n型掺杂金刚石的装置和方法

摘要

本发明提供一种微波等离子体‑热丝复合化学气相沉积制备n型掺杂金刚石的装置和方法，装置包括微波等离子体源系统、热灯丝反应室改进系统、真空抽气系统和尾气处理系统。微波等离子体源系统包括微波源、三螺钉阻抗调配器、波导模式转换器、天线单元、波导管以及石英窗。波导模式转换器通过三螺调配器与微波源连接。热灯丝反应室改进系统包括谐振腔、进气孔、沉积台、等离子体、惰性气体气孔、水冷通道、石墨内衬、热灯丝、镜面钢板、分区冷却管路和出气孔。波导管通过石英窗与谐振腔相连。本发明将MPCVD与HFCVD装置结合，用微波源作为反应热源，热灯丝作为退火热源，再配合石墨内衬维持退火温度，提高n型掺杂金刚石的制备效率及质量。