在微波等離子體化學氣相沉積(MPCVD)法生長高品質金剛石單晶或多晶薄膜的工藝中,高純度氫氣(H2)不僅是等離子體的激發介質,更是碳源分解、表面重構與缺陷抑制的關鍵參與者。氫氣純度、流量穩定性與供氣安全性直接決定金剛石晶體的質量、生長速率與設備運行安全。
金剛石MPCVD氫氣發生器通過電解純水或重整制氫,現場按需產生高純氫氣(≥99.999%),避免了鋼瓶氫的運輸、存儲風險與純度波動。

一、氫氣產量下降或壓力不足
現象:輸出流量達不到設定值,系統壓力低,影響MPCVD腔體穩定放電。
原因與解決方法:
原因1:電解液濃度不足或污染
電解純水型發生器使用KOH或NaOH溶液,長期運行后濃度降低或雜質積累,降低電解效率。
解決:定期檢測電解液濃度(通常25–30%),補充或更換新液;使用高純去離子水配制。
原因2:電解槽老化或結垢
電極表面氧化、結垢(如碳酸鹽)導致電阻增大。
解決:按廠家要求進行酸洗或化學清洗;嚴重時更換電解槽模塊。
原因3:氣路堵塞或泄漏
干燥劑結塊、管道彎折或接頭松動。
解決:檢查氣路通暢性,更換干燥劑(如分子篩、硅膠);用肥皂水檢測泄漏點并緊固。
二、氫氣純度不達標
現象:MPCVD工藝出現異常放電、晶體發霧或生長速率下降,懷疑氫氣含氧或含水。
原因與解決方法:
原因1:干燥系統失效
干燥管飽和或再生不充分,導致水分超標(露點>-70℃)。
解決:及時更換或再生干燥劑;檢查加熱再生功能是否正常。
原因2:膜分離或鈀合金純化器故障
部分型號發生器配備膜純化或鈀擴散裝置,若破損或中毒(如硫化物),純度下降。
解決:聯系廠家檢測或更換純化模塊。
原因3:環境空氣倒灌
停機時未關閉出口閥,空氣滲入系統。
解決:停機后立即關閉氫氣出口閥,啟動前用惰性氣體吹掃管路。
三、頻繁報警(如高溫、過壓、低液位)
現象:設備自動停機,報警指示燈亮。
原因與解決方法:
原因1:冷卻水不足或溫度過高
電解過程產熱,需循環水冷卻。水壓低或水溫>30℃導致過熱報警。
解決:檢查水箱水位、水泵運行及水溫,確保冷卻系統正常。
原因2:純水箱缺水
電解消耗水,未及時補充。
解決:使用高純去離子水(電阻率≥1MΩ·cm)及時補水,避免干燒。
原因3:壓力傳感器故障或設定不當
解決:校準壓力傳感器;檢查壓力釋放閥是否正常。