一种高温下不变形的钨加热子装置——钨丝加热部分

钨加热子在生长CVD金刚石膜的过程中,钨丝安装好后都要经过长时间的碳化,将钨碳化成碳化钨,避免其在高温下会发生形变,即便如此,在长时间的工作状态下,螺旋管还是会逐渐变形弯曲然后下垂。在大型CVD系统(反应室直径大于50cm)中,为了制备大面积且均匀的膜,采用大面积栅状直拉钨丝以此来消除温度不均匀和加热丝的形变问题。但是大型CVD系统在膜生长的过程中,一般都有较大的功率和气体消耗,而且直拉热丝排布的时候,通过热丝的总电流都会很大,一般都在100安培以上,需要大功率大电流的热丝加热变压器,和相应的系统冷却装置,设备相对比较复杂,不适合做基础试验的研究。

对核心的钨丝加热部分可以通过以下改进措施解决上述问题。
1. 钨丝绕制成扁平环状,并用特质模具一次性绕制定型而成。
2.采用耐高温的氮化硼陶瓷杆(熔点大于2400℃)随钨丝进行固定。
3.将氮化硼陶瓷杆悬挂在电极上端固定好,使扁平加热钨丝整体与衬底表面保持平行。
4.新钨丝在使用前要经过应力处理。
新钨丝绕制和固定好后,在通常的生长气氛中,低温下进行较长时间的退火处理,以消除绕制和定型过程中产生的应力。升温的过程为:钨丝温度每升温100℃后,保持2小时,直到钨丝温度达到生长温度。

这个是针对钨丝绕制的具体改进措施,这种高温下不变形的加热子装置将会大大提高后续镀膜的效率。

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