[发明专利]一种用于金刚石的生长装置及方法

权利要求书

1.一种用于金刚石的生长装置，其特征在于，包括十字形管件，所述十字形管件的外侧设置有加热套管，且十字形管件的内部设置有金刚石沉积衬底，还包括：

混气机构，所述混气机构和十字形管件之间通过细管相连通；以及

放电机构，所述放电机构用于加热混气机构导出的气流。

2.根据权利要求1所述的一种用于金刚石的生长装置，其特征在于，所述混气机构包括第一导气管、第二导气管和混气瓶，所述第一导气管上设置有第一微调阀，且第一导气管的端部连通有储气瓶，所述储气瓶和混气瓶之间通过连通管相连通，所述第二导气管上设置有第二微调阀，且第二导气管的端部和混气瓶之间相连通，所述细管的一端和混气瓶相连通，且细管的另一端贯穿设置于十字形管件中。

3.根据权利要求2所述的一种用于金刚石的生长装置，其特征在于，所述放电机构包括：

电源单元，为电极单元提供合适的电压、电阻、电容、电感；

电极单元，振动电极产生电弧在大气压下点燃辉光放电，得到均匀稳定的辉光放电或电弧辉光混合放电；

电极控制单元，控制电极单元工作或者休息；

控制单元，通过控制电极控制单元控制电极单元，实现对电弧周围温度的调控；

电源单元的输出端连接电极单元的第一输入端；

电极控制单元的输出端连接电极单元的第二输入端；

控制单元的输出端连接电极控制单元的输入端。

4.根据权利要求3所述的一种用于金刚石的生长装置，其特征在于，所述电源单元包括第一直流电源、第一电感、第一电容、第一限流电阻，第一直流电源的正极连接第一限流电阻，第一限流电阻的另一端连接第一电容、第一电感，第一电容的另一端连接第一直流电源的负极，第一电感的另一端连接电极单元的第一输入端。

5.根据权利要求4所述的一种用于金刚石的生长装置，其特征在于，所述电极单元包括第一圆棒形电极、第二圆棒形电极，电源单元的输出端连接第二圆棒形电极的一端，第一圆棒形电极的一端连接第一直流电源的负极，第一圆棒形电机和第二圆棒形电极均贯穿设置于十字形管件中，且第二圆棒形电极和第一圆棒形电极中间存在空隙，细管的端部与空隙保持持平。

6.根据权利要求5所述的一种用于金刚石的生长装置，其特征在于，所述电极控制单元包括第一衔铁、第一电磁铁、第二电磁铁、第一精密升降台，第一衔铁的一端连接电极单元的第二输入端，第一衔铁的一侧有第一电磁铁，第一衔铁远离第一电磁铁的一侧有第二电磁铁，第一电磁铁的底部为第一精密升降台。

7.根据权利要求6所述的一种用于金刚石的生长装置，其特征在于，所述控制单元由AVR单片机、ATMEGA16、三极管开关电路共同构成。

8.一种采用权利要求1-7任一所述的一种用于金刚石的生长装置进行金刚石加工的方法，其特征在于：

步骤1：采用两路气路，一路通氢气和气态碳氢或碳氢氧化合物混合气体，一路通氢气，使两路气路在混气机构中混合，并将混合气体通过细管导入十字形管件；

步骤2：通过放电机构对细管喷出的气流进行放电处理，将气流加热；

步骤3：被加热的气流通向加热套管相对应的十字形管件中，使得金刚石在位于十字形管件中的金刚石沉积衬底上进行生长。