제품 개요
이 고성능 마이크로파 플라즈마 화학기상증착(MPCVD) 시스템은 고품질 다이아몬드 박막 및 단결정 다이아몬드 합성을 위한 최고의 솔루션입니다. 정교한 진공 챔버와 고출력 마이크로파 발생기를 활용하여 전구체 가스를 반응성 플라즈마 상태로 분해합니다. 이 공정을 통해 기판 위에 탄소 원자를 정밀하게 증착하여 뛰어난 경도, 열전도율 및 광학적 투명도를 가진 소재를 성장시킬 수 있습니다. 이 시스템은 안정적인 무전극 환경을 제공하도록 설계되었으며, 이는 첨단 재료과학에서 요구되는 극도의 순도를 유지하는 데 필수적입니다.
주로 반도체, 광학 및 보석 산업에 서비스를 제공하는 이 반응기는 산업 생산과 고수준 R&D 모두의 엄격한 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다. 파워 일렉트로닉용 대면적 다이아몬드 기판을 생산하든, 보석 시장용 고투명도 원석 다이아몬드를 생산하든, 이 장비는 일관된 결과를 제공합니다. 단결정 및 다결정 구조를 모두 성장시킬 수 있는 이 능력은 차세대 열 관리 솔루션과 고정밀 절삭 공구 제조에 집중하는 연구실에 다용도 자산이 됩니다.
장기적인 운영 우수성을 위해 제작된 이 시스템은 까다로운 산업 환경에서 40,000시간 이상의 안정적인 성능을 입증한 실적을 보유하고 있습니다. 견고한 304 스테인리스 스틸 구조와 고급 수냉식 아키텍처가 결합되어 고출력 마이크로파 방전 중에도 열 안정성을 보장합니다. 신뢰성은 설계의 핵심으로, 연구자와 제조업체에게 결정 품질이나 구조적 완전성을 손상시키지 않으면서 복잡한 증착 공정을 확장하는 데 필요한 반복성을 제공합니다.
주요 특징
- 고출력 조정 가능 마이크로파 발생기: 이 시스템은 2450 MHz에서 1~10kW 연속 조정 가능 마이크로파 출력을 특징으로 하며, ±1% 미만의 안정성을 유지하면서 빠른 다이아몬드 성장에 필요한 에너지 밀도를 제공합니다.
- 고급 원통형 공진 공동: TM021 또는 TM023 모드를 활용하는 원통형 공진기 설계는 마이크로파 장 분포를 최적화하여 안정적인 부유 플라즈마 볼을 형성하여 챔버 벽과의 접촉을 피해 오염을 방지합니다.
- 대면적 성장 용량: 이 장치는 3인치 기판 성장 면적을 지원하며, 최대 45개의 개별 다이아몬드를 한 번에 적재할 수 있어 상업 운영의 처리량을 크게 늘립니다.
- 무전극 플라즈마 발생: 다른 증착 방법과 달리 이 마이크로파 기반 방식은 열선과 전극을 제거하여 성장 환경에 금속 불순물과 필라멘트 열화 생성물이 없도록 보장합니다.
- 정밀 가스 공급 및 제어: H2, CH4, O2, N2, Ar용 5채널 질량 유량 제어기(MFC) 시스템이 장착되어 있어, 결정 특성을 미세 조정하기 위해 반응 가스의 정확한 화학량론적 제어가 가능합니다.
- 통합 지멘스 PLC 자동화: 지멘스 Smart 200 PLC와 직관적인 터치 스크린 인터페이스는 성장 온도, 압력 사이클 및 자동 승온/강온 시퀀스에 대한 포괄적인 제어를 제공합니다.
- 우수한 진공 무결성: 반응 챔버는 5 × 10⁻⁹ Pa·m³/s 미만의 진공 누설률을 달성하며, 금속 C-링과 고무 씰을 조합하여 고순도 합성에 필요한 깨끗한 조건을 유지합니다.
- 포괄적인 열 관리: 다중 라인 수냉 시스템은 온도와 유량을 실시간으로 모니터링하여, 10kW 장시간 운전 중 석영 창과 챔버 씰을 보호하기 위해 과도한 열을 효과적으로 방열합니다.
- 실시간 공정 모니터링: 300-1400 °C 범위의 외부 적외선 온도계와 8개의 전용 관측 포트를 특징으로 하는 이 시스템은 기판 온도와 플라즈마 안정성을 정밀하게 모니터링할 수 있습니다.
응용 분야
| 응용 분야 | 설명 | 주요 이점 |
|---|---|---|
| 보석 합성 | 보석 산업용 고투명도, 대형 단결정 원석 다이아몬드 생산 | HPHT 방식에 비해 우수한 순도 및 색상 제어 |
| 반도체 기판 | 고출력 전자 장치에서 방열판 또는 활성층으로 사용되는 대면적 다이아몬드 웨이퍼 성장 | 극도의 열전도율과 높은 절연 파괴 전압 |
| 광학 창 | 고출력 레이저 창 및 적외선 분광 장비용 다이아몬드 플레이트 제조 | 넓은 스펙트럼 투명성과 뛰어난 기계적 내구성 |
| 절삭 및 드릴링 공구 | 산업용 절삭, 연삭 및 드릴링 부품에 다결정 다이아몬드(PCD) 층 증착 | 까다로운 가공 작업에 최대 경도 및 내마모성 |
| 양자 연구 | 양자 컴퓨팅 및 센싱용 특정 질소 공공(NV) 중심을 가진 다이아몬드 기판 개발 | 도펀트에 대한 정밀 제어와 매우 낮은 배경 불순물 수준 |
| 열 관리 | 고밀도 LED 어레이 및 항공우주 통신 모듈용 다이아몬드 기반 방열판 제작 | 최적화된 방열로 부품 수명과 성능 연장 |
기술 사양
| 카테고리 | 매개변수 | 사양 (품목 번호: TU-CVD06) |
|---|---|---|
| 마이크로파 시스템 | 주파수 | 2450 ± 15 MHz |
| 출력 전력 | 1 – 10 KW (연속 조정 가능) | |
| 전력 안정성 | < ±1% | |
| 마이크로파 누설 | ≤ 2 mW/cm² | |
| 도파관 인터페이스 | WR340, 430 (FD-340, 430 표준 플랜지 포함) | |
| 정재파 계수 | VSWR ≤ 1.5 | |
| 전원 공급 | 380VAC / 50Hz ± 10%, 삼상 | |
| 반응 챔버 | 진공 누설률 | < 5 × 10⁻⁹ Pa·m³/s |
| 한계 압력 | < 0.7 Pa (피라니 진공 게이지 기준) | |
| 압력 유지 | 12시간 후 상승률 ≤ 50 Pa | |
| 작동 모드 | TM021 또는 TM023 | |
| 재료 및 구조 | 수냉식 중간층을 가진 304 스테인리스 스틸 | |
| 씰링 방식 | 고순도 석영 플레이트; 금속 C-링 및 CF/KF 씰 | |
| 흡기 방식 | 상단 환형 균일 흡기 | |
| 관측 포트 | 온도 및 시각 모니터링용 8개 창 | |
| 샘플 관리 | 테이블 직경 | ≥ 72 mm (유효 면적 ≥ 66 mm) |
| 테이블 구조 | 수냉식 샌드위치 아키텍처 | |
| 위치 설정 | 정확한 플라즈마 위치 설정을 위한 전동 승강 | |
| 가스 유량 시스템 | 가스 채널 | 5 채널 (H2, CH4, O2, N2, Ar) |
| MFC 유량 | H2: 1000 sccm; CH4: 100 sccm; O2/N2: 2 sccm; Ar: 10 sccm | |
| 조인트 종류 | 전체 금속 용접 또는 VCR 조인트 | |
| 작동 압력 | 0.05 – 0.3 MPa (정확도 ±2%) | |
| 냉각 및 안전 | 수류량 | ≤ 50 L/min (시스템 전체); 6-12 L/min (마이크로파) |
| 모니터링 | 인터록이 연결된 실시간 온도 및 유량 센서 | |
| 안전 제어 | 수, 전력, 압력에 대한 기능 인터록 | |
| 제어 시스템 | 아키텍처 | 지멘스 Smart 200 PLC + 터치 스크린 |
| 기능 | 성장 온도 자동 밸런싱, 압력 제어, 자동 램프 업/다운 | |
| 온도 범위 | 300 – 1400 °C (외부 적외선 온도계 기준) |
이 제품을 선택해야 하는 이유
- 비할 데 없는 안정성: 40,000시간 이상의 운영 실적을 입증한 이 시스템은 지속적인 다이아몬드 성장 사이클에 필요한 산업급 신뢰성을 제공합니다.
- 고급 플라즈마 엔지니어링: 원통형 공진 공동 설계는 플라즈마가 중앙에 유지되고 부유하도록 보장하여 벽 접촉을 없애고 증착되는 소재의 최고 순도를 보장합니다.
- 확장 가능한 생산: 대형 3인치 성장 면적과 고출력 10kW 마이크로파 시스템은 고처리량 배치 처리를 가능하게 하여 보석 및 산업용 다이아몬드 생산업체의 캐럿당 비용을 크게 줄입니다.
- 포괄적인 지원: 당사는 "경험이 없어도 가능한" 기술 지원 프로그램을 제공하며, 최첨단 다이아몬드 성장 레시피와 전문가 교육을 제공하여 팀이 즉시 성공을 달성하도록 보장합니다.
- 정밀 맞춤화: 당사의 엔지니어링 팀은 고유한 가스 채널 추가부터 맞춤 기판 홀더까지, 특정 연구 요구 사항을 충족하기 위해 하드웨어 및 소프트웨어 구성을 맞춤화하는 것을 전문으로 합니다.
실험실 다이아몬드 성장 프로젝트에 대한 기술 상담 또는 맞춤 견적을 원하시면 오늘 전문가 팀에 문의하시기 바랍니다.
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