O equipamento de deposição de diamante monocristalino MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition) foi concebido para o crescimento de diamante de alta qualidade com caraterísticas que garantem estabilidade, precisão e eficiência.Os principais componentes incluem um sistema de plasma de micro-ondas de 6kW com elevada densidade de potência, um estágio de substrato arrefecido a água e uma câmara de reflexão para gestão térmica e controlo automático da pressão através de bombas de vácuo.O sistema utiliza o auto-aquecimento do plasma de micro-ondas para o controlo da temperatura do substrato e inclui mecanismos de segurança como um sistema de circulação de água de arrefecimento.A automatização avançada é possível através de um ecrã tátil de 15 polegadas com controlo PLC, permitindo o armazenamento de ficheiros de processo e resultados reprodutíveis.O design do equipamento dá prioridade à deposição uniforme, à prevenção da contaminação e às elevadas taxas de crescimento (até 150 μm/h), tornando-o numa solução económica para aplicações industriais e de investigação.
Pontos-chave explicados:
1. Sistema de plasma de micro-ondas de alta potência
- Fonte de plasma de micro-ondas de 6kW:Proporciona uma elevada densidade de potência, essencial para gerar um plasma estável e denso, o que é fundamental para uma deposição eficaz de diamantes.
- Design da cavidade em aço inoxidável:Garante a durabilidade e minimiza os riscos de contaminação em comparação com os métodos CVD de filamento quente.
2. Gestão térmica e estabilidade
- Estágio de substrato e câmara de reflexão arrefecidos a água:Mantém temperaturas consistentes durante o funcionamento a longo prazo, evitando o sobreaquecimento e assegurando o crescimento uniforme do diamante.
- Auto-aquecimento por plasma de micro-ondas:Elimina a necessidade de aquecedores externos, reduzindo a contaminação e melhorando a precisão do controlo da temperatura.
3. Controlo do vácuo e da pressão
- Medidor de vácuo de escala completa:Permite uma medição precisa da pressão, crucial para otimizar as condições de deposição.
- Bombas Turbo Moleculares e de palhetas rotativas:Regulação automática da pressão de deposição, assegurando condições de processo repetíveis.
4. Caraterísticas de segurança e automação
- Sistema de circulação da água de arrefecimento:Protege o equipamento durante o funcionamento a alta potência, evitando danos térmicos.
- Ecrã tátil de 15 polegadas com controlo PLC:Simplifica a operação com o controlo lógico programável (PLC), permitindo aos utilizadores guardar e recuperar até 20 ficheiros de processo para obter resultados consistentes.
5. Vantagens de desempenho
- Taxas de crescimento elevadas (até 150 μm/h):Deposição mais rápida em comparação com outros métodos CVD, melhorando o rendimento das aplicações industriais.
- Distribuição uniforme do plasma:A grande área de plasma garante um revestimento uniforme de diamante, essencial para o crescimento de um único cristal de alta qualidade.
- Reprodutibilidade e custo-benefício:A qualidade consistente das amostras e os custos operacionais mais baixos fazem da MPCVD a escolha preferida para a investigação e produção.
6. Flexibilidade do processo
- Compatibilidade com vários gases:Suporta várias fontes de gás (por exemplo, metano, hidrogénio), permitindo propriedades personalizadas do diamante (por exemplo, ópticas, mecânicas).
- Ajustabilidade dos parâmetros:Factores-chave como a concentração de gás, a pressão e a densidade de potência podem ser ajustados para otimizar a qualidade do diamante.
Este equipamento exemplifica a tecnologia avançada de síntese de diamantes, combinando engenharia de precisão com automação de fácil utilização para satisfazer as exigências da ciência moderna dos materiais e do fabrico industrial.
Tabela de resumo:
| Caraterística | Descrição |
|---|---|
| Sistema de plasma de micro-ondas | 6kW de alta densidade de potência, cavidade em aço inoxidável para um funcionamento sem contaminação |
| Gestão térmica | Estágio do substrato e câmara de reflexão arrefecidos a água para um controlo estável da temperatura |
| Controlo do vácuo e da pressão | Bombas turbomoleculares e de palhetas rotativas para regulação automática da pressão |
| Automação e segurança | Ecrã tátil PLC de 15 polegadas, circulação de água de arrefecimento para um funcionamento fiável |
| Desempenho | Elevadas taxas de crescimento (150 μm/h), distribuição uniforme do plasma para uma qualidade consistente |
| Flexibilidade do processo | Compatibilidade com vários gases e parâmetros ajustáveis para propriedades personalizadas do diamante |
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