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更新時間：2024-11-16
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良好的可靠性和重復性是Bronkhorst質量流量控制器和壓力控制器的主要特性，適用于使用化學氣相沉積制造合成實驗室培育鉆石。畢竟，培育單批閃亮鉆石需要長達300到600小時，整個過程需要保持相同的工藝條件以便獲得恒定品質的鉆石。
傳統鉆石形成于我們腳下深處的地幔中。經過數百萬年的時間，在高溫和很強壓力下，碳原子被致密化成特別的金剛石晶體結構。火山噴發將它們席卷到地球表面，準備好被開采。這就是珍貴寶石們相當長久的旅程…
近幾十年，天然鉆石迎來了從氣相合成中生長出來的合成鉆石。使用微波等離子體化學氣相沉積（CVD）技術制造的實驗室合成鉆石越來越受到關注。主要用于制作珠寶首飾，也用于工業切割和拋光目的，未來或用于半導體晶圓制作。
Bronkhorst多年來一直與該領域機械和系統制造公司合作，為生長高質量的CVD鉆石提供質量流量控制器和壓力控制器。
應用要求
為制造實驗室培育鉆石，氣態反應物（如甲烷和氫氣）被送入低壓反應器。微波輻射將這些氣體轉化為反應性化合物（等離子體），化合物沉積在反應器中微小鉆石種子晶體上。沉積物遵循晶種的結構，逐層形成更大的鉆石。過程通常需要300到600小時-相當長的時間，但比天然鉆石的情況要短得多。經過切割和拋光后，實驗室培育鉆石具有與天然鉆石相同的物理、化學和光學特性。
對于批次CVD工藝，需要恒定的低壓力（高真空）。此外，在整個過程中，氣態反應物需要以相同的恒定流量供應到反應器。
重要議題
l 質量流量控制器和壓力控制器具有良好的可靠性和重復性
l 在長時間的制造過程中，鉆石保持如一的良好質量
l 了解CVD過程
工藝方案
方案 1：EL-FLOW Select & EL-PRESS 組合
Bronkhorst EL-PRESS數字電子背壓控制器用于確保等離子體室內所需的低壓恒定值。
EL-FLOW Select 熱式質量流量控制器用于準確控制供應到反應器的氣體流量。甲烷（CH4）、氫氣（H2）作為前驅體供應到反應室用于促進金剛石的形成。根據客戶需求，可提供額外的氣體，如氮氣（N2）、氬氣（Ar）和氧氣（O2）。氫氣的典型流量為小流量（約1000 ml/min），甲烷和其他氣體的流量也很小。Bronkhorst儀表可準確控制 3 ml/min 或更小流量。
方案2：FLOW-SMS 模塊
通過拜訪相關系統集成商并了解其需求，Bronkhorst可提供多種解決方案，以獲得無泄漏的準確流量控制和穩定的壓力控制，確保高質量的鉆石。基于客戶需求，可提供獨立的（1或2臺）EL-PRESS壓力控制器和（3至5臺）EL-FLOW Select熱式質量流量控制器的各種組合。Bronkhorst提供各種通信協議，例如Modbus、Flowbus 或 Profibus。
在該低壓應用中，一大優勢是儀表能執行控制操作，不會出現泄漏，實現穩定和準確的過程條件。
方案 3：多通道流量控制器
作為一種經濟型的解決方案，為滿足客戶在空間效率方面的需求，Bronkhorst可提供FLOW-SMS設置。此類緊湊的表面貼裝子系統將質量流量或壓力傳感器模塊與（控制）閥或其他功能附件相結合，根據客戶需求安裝在導軌系統上。MANI-FLOW系列可滿足同樣的客戶需求，安裝在緊湊的模塊上。
結合對CVD工藝和市場需求的理解，Bronkhorst可為客戶提供可靠的解決方案。歡迎CVD金剛石系統制造商隨時與我們聯系。
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