[发明专利]用于SiC等离子体氧化的微波等离子体发生装置

权利要求书

1.一种用于SiC等离子体氧化的微波等离子体发生装置，其特征在于，包括外腔体和设置在所述外腔体内的多个微孔/微纳结构双耦合谐振腔，其中所述谐振腔包括一圆柱形腔体，所述圆柱形腔体的周壁上均匀分布由多个微孔形成的微孔阵列，所述微孔的直径是入射波长的奇数倍，所述圆柱形腔体的内壁上具有金属微纳结构，所述微孔阵列与金属微纳结构形成双耦合结构从而实现谐振增强和可调，所述金属微纳结构的周期尺寸为λ/n，λ为入射波长，n为谐振腔材料的折射率，所述外腔体上设置有进气口，用于向所述外腔体内输送含氧气体，所述含氧气体在所述谐振腔周围形成用于氧化SiC的氧等离子体，所述谐振腔的下方设置有载物台，用于支撑SiC衬底。

2.根据权利要求1所述的微波等离子体发生装置，其中，所述圆柱形腔体的周长为入射波长的3/4的整数倍，谐振发生在第1个奇模上。

3.根据权利要求1所述的微波等离子体发生装置，其中，所述金属微纳结构为周期性排列的凸起、凹陷或光栅。

4.根据权利要求1所述的微波等离子体发生装置，其中，所述金属微纳结构为光栅，包括等宽等间距的平行狭缝。

5.根据权利要求1所述的微波等离子体发生装置，其中，所述圆柱形腔体由云母或陶瓷材料制成，所述金属微纳结构为金或黄铜。

6.根据权利要求1所述的微波等离子体发生装置，其中，多个所述谐振腔呈直线排列，分别通过双层同轴电缆与一微波发生器相连。

7.根据权利要求6所述的微波等离子体发生装置，其中，所述双层同轴电缆包裹一耦合探针，所述双层同轴电缆的一端与所述微波发生器相连，另一端插入所述微孔/微纳结构双耦合谐振腔中。

8.根据权利要求1所述的微波等离子体发生装置，其中，所述外腔体为石英管。

9.根据权利要求1所述的微波等离子体发生装置，其中，在靠近所述载物台的外腔体上设置有可视观察孔和高温计。

10.根据权利要求1所述的微波等离子体发生装置，其中，所述微波等离子体发生装置的微波输入功率在800w-2000w范围内连续可调，微波频率的可调范围为2.4-2.5GHz。

11.根据权利要求1所述的微波等离子体发生装置，其中，所述载物台可旋转并且可升降。