MICROWAVE PLASMA REACTORS AND SUBSTRATES FOR SYNTHETIC DIAMOND MANUFACTURE

A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material via chemical vapour deposition, the microwave plasma reactor comprising: a microwave generator configured to generate microwaves at a frequency f; a plasma chamber comprising a base, a top plate, and a side wall extending from said base to said top plate defining a resonance cavity for supporting a microwave resonance mode between the base and the top plate; a microwave coupling configuration for feeding microwaves from the microwave generator into the plasma chamber; a gas flow system for feeding process gases into the plasma chamber and removing them therefrom; a substrate holder disposed in the plasma chamber and comprising a supporting surface for supporting a substrate; and a substrate disposed on the supporting surface,the substrate having a growth surface on which the synthetic diamond material is to be deposited in use, wherein the substrate dimensions and location within the resonance cavity are selected to generate a localized axisymmetric Ez electric field profile across the growth surface in use, the localized axisymmetric Ez electric field profile comprising a substantially flat central portion bound by a ring of higher electric field, the substantially flat central portion extending over at least 60% of an area of the growth surface of the substrate and having an Ez electric field variation of no more than ±10% of a central Ez electric field strength, the ring of higher electric field being disposed around the central portion and having a peak Ez electric field strength in a range 10% to 50% higher than the central Ez electric field strength. La présente invention a pour objet un réacteur à plasma micro-ondes pour la fabrication d'un matériau diamant synthétique par l'intermédiaire d'un dépôt chimique en phase vapeur, le réacteur à plasma micro-ondes comprenant : un générateur de micro-ondes conçu pour produire des micro-ondes à une fréquence f ; une chambre à plasma comprenant une base, une plaque supérieure, et une paroi latérale s'étendant depuis ladite base jusqu'à ladite plaque supérieure définissant une cavité de résonance pour le support d'un mode de résonance de micro-ondes entre la base et la plaque supérieure ; une configuration de couplage de micro-ondes pour l'injection de micro-ondes depuis le générateur de micro-ondes dans la chambre à plasma ; un système de circulation de gaz pour l'introduction des gaz de traitement dans la chambre à plasma et pour leur él