[实用新型]热丝夹具和热丝沉积设备

说明书

本实用新型提供了一种热丝夹具和热丝沉积设备，涉及热丝气相沉积技术领域，该热丝夹具，包括：夹具支架，包括依次平行间隔设置的第一热丝固定杆、第一热丝承载棒、第二热丝承载棒和第二热丝固定杆，第一热丝固定杆可沿第一热丝承载棒的垂线方向移动，和，多根热丝平行间隔设置组成的热丝组，固定连接于第一热丝固定杆与第二热丝固定杆，且与第一热丝承载棒和第二热丝承载棒接触；以及，弹簧，两端分别固定连接于第一热丝固定杆与第二热丝固定杆，并与热丝平行，缓解了现有技术的热丝夹具在工况条件件由于每根热丝的受力不同造成的温度场分布不均的技术问题，达到了提高温度差分布均匀度的技术效果。

技术领域

本实用新型涉及热丝气相沉积设备领域，尤其是涉及一种热丝夹具和热丝沉积设备。

背景技术

热丝化学气相沉积法制备金刚石薄膜的基本原理如下：碳源(如甲烷、丙酮等)和氢气的混合气体通过金属热丝，在由热丝形成的高温领域内分解出甲基和氢原子，并在一定的压力下，大量的甲基与一定温度的合金衬底作用以及甲基之间发生复杂的复合反应，生成各种sp、sp2和sp3杂化的碳氢基团。由于氢原子对sp2键结构碳有很强的刻蚀作用，因而抑制了石墨的生成；同时氢原子对sp3键结构碳的刻蚀作用较小，且具有一定的稳定作用，所以最终沉积在衬底上的是热力学不稳定的金刚石，而非热力学稳定的石墨，进而在衬底表面形成不连续的金刚石晶核。要得到品质良好的金刚石薄膜需要在合适的温度以及稳定的温度场下裂解混合气体产生氢原子以及各种碳氢基团。而温度场主要受到热丝布置、设备功率及冷却条件的影响，合理的热丝布置方式、热丝间距以及样品衬底间距能够在满足金刚石薄膜沉积生长的条件下，降低生产成本，提高生产效率。

目前现有的热丝夹具是将热丝的一端连接在高温弹簧上然后再将热丝的另一端以及热丝的另一端固定连接至夹具支架上，即每一根热丝上均有一个高温弹簧，这不利于热丝之间保持结构和受力的一致性，还可能影响到工况下热丝与电极承载棒之间的接触，造成热丝之间通过的电流不一致，导致温度场分布不均匀。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种热丝夹具和热丝沉积设备，以缓解现有技术的热丝夹具在工况条件件由于每根热丝的受力不同造成的温度场分布不均的技术问题。

为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：

一种热丝夹具，包括：

夹具支架，包括依次平行间隔设置的第一热丝固定杆、第一热丝承载棒、第二热丝承载棒和第二热丝固定杆，所述第一热丝固定杆可沿所述第一热丝承载棒的垂线方向移动，和，

多根热丝平行间隔设置组成的热丝组，固定连接于所述第一热丝固定杆与所述第二热丝固定杆，且与所述第一热丝承载棒和第二热丝承载棒接触；以及，

弹簧，两端分别固定连接于所述第一热丝固定杆与所述第二热丝固定杆，并与所述热丝平行。

进一步的，所述第一热丝承载棒上垂直连接有两根导轨，所述第一热丝固定杆滑动安装于所述导轨之间。

进一步的，所述第二热丝固定杆可沿所述第二热丝承载棒的垂线方向移动。

进一步的，所述第二热丝承载棒上垂直连接有两根导轨，所述第二热丝固定杆滑动安装于所述导轨之间。

进一步的，所述弹簧至少为两根，且对称设置于所述热丝组的两侧。

进一步的，所述第一热丝承载棒和第二热丝承载棒之间设有绝缘支撑杆。

进一步的，所述绝缘支撑杆为陶瓷杆。

进一步的，所述第一热丝固定杆和所述第二热丝固定杆上均设有用于缠绕固定热丝的圆柱。

进一步的，所述第一热丝承载棒和第二热丝承载棒上均设有电极连接孔。

一种热丝沉积设备，包括上述热丝夹具。