金剛石MPCVD氫氣發(fā)生器正成為材料制備的核心支撐設(shè)備
在微波等離子體化學(xué)氣相沉積法制備高質(zhì)量金剛石薄膜的過程中,高純氫氣不僅是等離子體激發(fā)的載氣,更是刻蝕非金剛石碳相、促進(jìn)sp3鍵形成的關(guān)鍵反應(yīng)氣體。傳統(tǒng)鋼瓶供氫存在壓力波動(dòng)、純度不穩(wěn)、安全隱患等問題,而專為MPCVD系統(tǒng)設(shè)計(jì)的
金剛石MPCVD氫氣發(fā)生器憑借即產(chǎn)即用、純度≥99.9999%、流量穩(wěn)定、本質(zhì)安全等優(yōu)勢(shì),正成為材料制備的核心支撐設(shè)備,并在多個(gè)前沿領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

一、金剛石材料制備
在單晶/多晶金剛石生長(zhǎng)中,氫氣純度直接影響晶體質(zhì)量。雜質(zhì)(如O、HO、N)會(huì)導(dǎo)致缺陷、應(yīng)力或石墨化。金剛石MPCVD氫氣發(fā)生器通過質(zhì)子交換膜(PEM)電解純水,產(chǎn)出超純氫,配合MPCVD腔體實(shí)現(xiàn):
高速、低缺陷單晶金剛石外延(用于量子傳感、高功率器件);
光學(xué)級(jí)透明金剛石窗口(紅外/太赫茲透鏡);
熱導(dǎo)率>2000W/m·K的散熱片(5G基站、激光器熱沉)。
二、半導(dǎo)體與電子器件
金剛石基氮化鎵(GaN-on-Diamond):利用氫氣發(fā)生器穩(wěn)定供氫,實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)熱復(fù)合襯底,解決高頻芯片散熱瓶頸;
量子NV色心制備:超高純氫環(huán)境減少雜質(zhì)摻入,提升量子相干時(shí)間;
替代傳統(tǒng)氨氣/氫氣混合體系,提升工藝潔凈度與重復(fù)性。
三、光學(xué)與激光技術(shù)
在制備大尺寸CVD金剛石光學(xué)窗口時(shí),氫氣發(fā)生器確保長(zhǎng)時(shí)間(>100小時(shí))沉積過程無波動(dòng),避免因氫氣雜質(zhì)導(dǎo)致的吸收峰(如2.87μmOH峰),滿足高能激光器、整流罩等對(duì)低吸收、高損傷閾值的嚴(yán)苛要求。
四、精密工具與耐磨涂層:提升工業(yè)刀具壽命
在硬質(zhì)合金刀具表面沉積納米晶金剛石涂層時(shí),穩(wěn)定高純氫氣可優(yōu)化等離子體密度,增強(qiáng)膜基結(jié)合力,使刀具壽命提升3–5倍,廣泛應(yīng)用于航空航天鈦合金加工、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體切削等領(lǐng)域。