CYRANNUS® systems 微波等离子体化学气相沉积系统

Iplas 公司与 1997 年在德国科隆由 Hildegard Sung-Spitzl 博士及其丈夫 Ralf Spitzl 博士建立。

两位创世人在基础物理和应用物理领域具有渊博的知识，并在等离子技术领域具有深厚的研究开发经 验。

Ralf Spitzl 博士至今已有逾三十多年的等离子物理研究经历，Ralf Spitzl 博士于 1996 年发明了 CYRANNUS®等离子源，并与 1998 年取得了 CYRANNUS®的第一个专利。2003 年 Iplas 制造了 16" CYRANNUS® I 等离子源，是世界上最大的可在大气压下运行的商用等离子源，同年因其 CYRANNUS® 技术的卓越性能，iplas 和美国阿贡国家实验室共同获得 R&D100 奖项。今天 Iplas 已经拥有等离子技术领域的 20 余项国际专利。

MPCVD 法是在微波能量的作用下，将沉积气体激发成等离子体状态，在由微波产生的电磁场的 作用下，腔体内的电子相互碰撞并产生剧烈的振荡，促进了谐振腔内其它的原子、基团及分子之间的 相互碰撞，从而有效地提高反应气体的离化程度，达到辉光发电，产生更高密度的等离子体。德国 iplas 公司的独家专利多天线耦合微波等离子技术（CYRANNUS®），可在反应腔中实现极高的 SP3 键转 化率，使得腔体中充满过饱和原子氢和含碳基团，从而有效地提高了沉积速率并且使得金刚石的沉积 质量得到改善，这正是获取优质金刚石的技术基础。德国 iplas 推出的微波等离子化学气相沉积系统（MPCVD），其真空室的形式为金属腔-石英管一体式，压力操作范围从 10mbar 到室压范围，可制 备大尺寸、优质金刚石（工艺参数得当可制备出首饰级钻石）和高均匀性的金刚石厚膜。

1.CYRANNUS 技术采用多天线激发技术，开创性解决了高气压下等离子体团不稳定、闪烁的问题。可以在更高的功率（100kw）,更高的气压（室压）下仍然保持稳定的等离子体团，因此为高速 生长优质金刚石膜提供了可能。

2.  CYRANNUS 多天线耦合技术配合 Iplas 专利的 E-H 调节器，可对前向和反射微波功率进行调节 和测量。反射功率可以控制在 5%以下。

3.  CYRANNUS 多天线耦合技术的高能量密度保证了极高的 SP3 键的转换率，相较于传统等离子技 术 CVD 系统，可以获得更高品质的金刚石。

4.  CYRANNUS 多天线耦合技术将激发的等离子体团集中在腔体中，远离石英管，所以对石英管的加热效应有限，风冷+水冷的冷却措施可以防止反应壁过热的问题。

金刚石特性： 高硬度，高热导率，抗辐射性，光学性质，化学、热稳定度等:

金刚石应用：

德国造出 155 克拉世界最大合成钻石  研究耗时 26 年

钻石因其璀璨夺目的外表和高昂的市场价值被大家追捧，但天然钻石的产量有限。最近，德国就造出 了世界上最大的合成钻石。

德国奥格斯堡大学的研究人员研发出了一种在大约十分之一大气压力下，通过化学气相沉积法专门制 造合成钻石的方法。用这种方法合成的钻石就是在低压条件下，采用一定方法激活含碳气体，使其中 的碳原子在基底上过饱和沉积、生长成钻石。

奥格斯堡大学的这项研究始于 1991 年，已经经历了 26 年。而这颗 155 克拉的盘型单晶钻石的直径

比镶在英国女王权杖上的，世界上有名的巨型钻石之一，“库利南 1 号”的直径还要大。尽管盘状结 构合成钻石在珠宝中的应用潜力十分有限。但领导这项研究的物理学家施雷克表示，这项技术的工业 应用将十分广泛。

德国 iplas 大事记