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以客戶為中心,為您提供高性價比CVD金剛石製備解決方案

發布時間:

2022-05-20

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金剛石是自然界已發現的具有最高的硬度、強度、耐磨性材料,金剛石具有的熱導率、透過波段、聲速以及半導體特性和化學惰性等綜合性能使其成為當今世界上最優秀的全方位材料。 上世紀80年代初期通過化學低壓氣相沉積生成金剛石薄膜(CVD)技術取得突破性進展,經過多年的研究發展,CVD金剛石生長技術已日漸成熟。 目前已有四種形態的CVD金剛石產品進入市場,它們是:1)純多晶金剛石厚片 2)塗層金剛石;3)大單晶金剛石;4)納米金剛石膜。 CVD金剛石的問世不僅可以帶來巨大的經濟效益,而更為重要的是,CVD金剛石可以把金剛石材料全方位特性應用發揮到及致,它必將成為世界工業經濟的重要組成部分。

【前言】金剛石是自然界已發現的具有最高的硬度、強度、耐磨性材料,金剛石具有的熱導率、透過波段、聲速以及半導體特性和化學惰性等綜合性能使其成為當今世界上最優秀的全方位材料。 上世紀80年代初期通過化學低壓氣相沉積生成金剛石薄膜(CVD)技術取得突破性進展,經過多年的研究發展,CVD金剛石生長技術已日漸成熟。 目前已有四種形態的CVD金剛石產品進入市場,它們是:1)純多晶金剛石厚片 2)塗層金剛石;3)大單晶金剛石;4)納米金剛石膜。 CVD金剛石的問世不僅可以帶來巨大的經濟效益,而更為重要的是,CVD金剛石可以把金剛石材料全方位特性應用發揮到及致,它必將成為世界工業經濟的重要組成部分。
CVD金剛石沉積技術新發展
上世紀 80 年代初, 歐、美、日等已開發國家掀起了利用化學氣相沉積合成金剛石新材料技術的研究。進入21世紀特別是自2002年以來,國外化學氣相沉積(CVD)金剛石技術及相關加工技術取得了很大進展。主要體現在沉積技術,加工技術和應用等方面,一些CVD金剛石技術方法已經實現了工業化生產,一些以CVD金剛石為材料的工具產品也相繼問世。
CVD金剛石沉積技術最新研究方向主要為:CVD同質外延生長金剛石單晶,CVD納米級金剛石薄膜沉積及應用,CVD金剛石塗層工具工業化技術等。


熱絲CVD技術
熱絲CVD技術特點是沉積區域大,設備結構簡單,操作容易。 目前直徑和厚度已分別達到300毫米和2毫米以上,熱絲CVD技術在塗層應用方面取得了很好的成績。
鵬城半導體熱絲CVD設備方案
多領域 易操作 沉積區域大
熱絲CVD金剛石主要用於微晶和納米晶金剛石薄膜、導電金剛石薄膜、硬質合金基金剛石塗層刀具、陶瓷軸承內孔鍍金剛石薄膜等。



可用於生產製造環保領域污水處理用的耐腐蝕金剛石導電電極。
可用於平面工作的金剛石薄膜製備,也可用於刀具表面或其它不規則表面的金剛石硬質塗層製備。
平面工作尺寸
圓形平面工作的尺寸:最大φ650mm。
矩形工作尺寸的寬度600mm/長度可根據鍍膜室的長度確定(如:工件長度1200mm)。
配置冷水樣品台。
熱絲電源功率
可達300KW,1KW ~ 300KW可調(可根據用戶工藝需求配置功率範圍)
設備安全性
-電力系統的檢測與保護
-設置真空檢測與報警保護功能
-冷卻循環水系統壓力檢測和流量檢測與報警保護
-設置水壓檢測與報警保護裝置
-設置水流檢測報警裝置
設備構成
真空室構成
雙層水冷結構,立式圓形、立式D形、立式矩形、臥式矩形,前後開門,真空尺寸,根據工件尺寸和數量確定。
熱絲
熱絲材料:鉭絲、或鎢絲
熱絲溫度:1800℃~ 2500℃ 可調
樣品台
可水冷、可加偏壓、可旋轉、可升降 ,由調速電機控制,可實現自動升降,(熱絲與襯底間距在5 ~ 100mm範圍內可調),要求升降平穩,上下波動不大於0.1mm。
工作氣路(CVD)
工作氣路根據用戶工藝要求配置:
下面氣體配置是某一用戶的配置案例。
H2(5000sccm,濃度100%)
CH4(200sccm,濃度100%)
B2H6(50sccm,H2濃度99%)
Ar(1000sccm,濃度100%)
真空獲得及測量系統
控制系統及軟件
熱絲CVD金剛石設備分類
實驗型熱絲CVD金剛石設備































單面熱絲CVD金剛石設備

雙面熱絲CVD金剛石設備

生產型熱絲CVD金剛石設備

可製備金剛石面積-寬650*1200mm

可製備金剛石φ650mm
團隊經驗
公司人才團隊知識結構完整,有以大學教授和博士為核心的高水平材料研究和工藝研究團隊;還有來自工業界的高級裝備設計師團隊,他們具有20多年的半導體材料研究、外延技術研究和半導體薄膜製備成套裝備設計、生產製造的經驗。
公司具備先進的半導體研發設備平台和檢測設備平台,可以在高起點開展科研工作。 公司總部位於深圳市光明區,設有中試基地,並在瀋陽市設有全資子公司,具備半導體裝備的研發、生產、調試以及半導體材料與器件的中試、生產、銷售的能力。
鵬城半導體持續加強在熱絲CVD金剛石技術的研究,突破關鍵技術,未來,我們將始終關注快速發展中的市場,努力培養深刻理解終端應用和客戶需求的能力,不斷提升與客戶的關聯性,致力為客戶提供獨特的增值解決方案。
鵬城半導體將始終滿懷感恩之心,礪鍊發展之力,在技術前沿,建設熱絲CVD金剛石技術的道路上追求新的更大作為。




典型用戶
採用熱絲法,設計製造了金剛石薄膜製備設備,應用於金剛石薄膜材料的研究與生產。 典型用戶:中國科學院金屬研究所。
微波CVD技術(MPACVD)
另一種有代表性的產業化生長技術是大功率(60kW)微波CVD技術。 該技術製備的金剛石膜片,直徑150ram,厚度2ram,其純度與高質量的天然單晶金剛石幾乎完全相同。 MPACVD可用來製備UNCD(超納米金剛石薄膜,).採用該技術還可製備大單晶金剛石,CVD單晶金剛石重量已經達到10克拉,體積約550mm3。
納米金剛石薄膜沉積技術
通過特殊的CVD技術,可以沉積出晶粒尺寸為納米級的金剛石膜。
金剛石薄膜塗層技術
金剛石薄膜塗層技術主要是指在硬質合金表面沉積一層金剛石薄膜的技術。 目前塗層技術已經基本實現了工業化生產,主要產品是切削工具,耐密部件等,如銑刀,鑽頭,大孔徑拉絲模(硬質合金基體)。
金剛石塗層技術的關鍵是金剛石薄膜的附著力。 一般可通過對硬質合金表面預處理增加表面的粗糙度,消除鈷的影響及沉積工藝技術相結合等方法來達到提高附著力的目的。
結論
CVD金剛石膜材料的應用領域極為寬廣,可開發的產品種類非常之多,市場潛力巨大。 近年來我國CVD金剛石技術研究取得了有目共睹的進展,CVD金剛石的產量和質量都有很大程度的提升,CVD金剛石及其產品正在逐步進入市場。
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