JP2023515564A
审中
用于钻石生长的等离子整形
[权利要求1]
一种用于种植钻石的系统,包括:
包括微波室的化学气相沉积反应器;
单晶种被配置为定位在腔室内;
前体气体;
微波源配置为激发前体气体以产生等离子体羽流;
电磁波源,配置为产生感应外部场,以调整等离子体羽流在腔室内的位置和/或调整等离子体羽流的形状;
系统,包括
[权利要求2]
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述微波源产生为所述气体提供能量的第一电场,所述第一电场和所述感应外场至少部分重叠。
[权利要求3]
3.如权利要求1所述的系统,还包括机械支撑,所述单晶种位于其上。
[权利要求4]
3.如权利要求1所述的系统,还包括多个由金刚石形成的单晶晶种。
[权利要求5]
2.如权利要求1所述的系统,其中所述充入的气体包括甲烷和氢气。
[权利要求6]
3.如权利要求1所述的系统,其中所述能量源发射微波辐射。
[权利要求7]
2.如权利要求1所述的系统,其中所述电磁波源包括磁性线圈和/或带电环。
[权利要求8]
4.如权利要求3所述的系统,其中所述电磁波源包括电偏置机械支撑。
[权利要求9]
3.如权利要求1所述的系统,还包括沉积反馈系统。
[权利要求10]
10.根据权利要求9所述的系统,其中所述沉积反馈系统确定一粒或多粒种子的温度,测量一粒或多粒生长钻石的尺寸,和/或确定等离子体羽流的形状。
[权利要求11]
一种培育钻石的方法,包括:
在腔室中产生等离子体羽流,该腔室不稳定或亚稳态,使得等离子体羽流在第一位置和第二位置之间移动;产生,配置成:
将等离子体羽流偏向第一位置;
一种方法,包括
[权利要求12]
12.如权利要求11所述的方法,还包括产生电场以偏置所述等离子体羽流。
[权利要求13]
12.如权利要求11所述的方法,还包括产生磁场以偏置所述等离子体羽流。
[权利要求14]
在室内提供单晶晶种;
将等离子羽流中的碳沉积到单晶种子上以形成钻石;
12.如权利要求11所述的方法,还包括:
[权利要求15]
15.如权利要求14所述的方法,其中所述单晶种位于机械支撑件上。
[权利要求16]
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,所述第一位置在所述单晶种之上,而所述第二位置在所述室的顶部。
[权利要求17]
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述腔室是圆柱形腔室。
[权利要求18]
12.如权利要求11所述的方法,还包括产生第二磁场或电场以改变偏压等离子体羽流的形状。
[权利要求19]
一种控制金刚石生长的方法,包括:
为生长环境提供单晶晶种;
为含碳气体提供能量以产生等离子羽流;
产生感应外部场以调节所述等离子体羽流的碳原子沉积特性;
一种方法,包括
[权利要求20]
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述生长环境在化学气相沉积室中。
[权利要求21]
20.如权利要求19所述的方法,其中所述气体是甲烷。
[权利要求22]
20.如权利要求19所述的方法,其特征在于,感应的外部场改变等离子体羽流的形状。
[权利要求23]
23.如权利要求22所述的方法,还包括改变面向所述种子的等离子体羽流边界的形状以具有更大的曲率半径。
[权利要求24]
23.如权利要求22所述的方法,还包括通过更广泛地改变等离子体羽流的形状来增加沉积面积。
[权利要求25]
20.根据权利要求19所述的方法,其中使用一个或多个磁场、电场和/或电磁场产生感应外部场。
