MPCVD法生长曲面多晶金刚石薄膜研究

金刚石振膜具有高保真、声传播速率快、弹性模量高、声阻尼特性好、优异的高频响应特性,是高保真扬声器高音单元喇叭膜的理想材料。目前微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法生长单晶金刚石以及平面多晶金刚石薄膜技术都较为成熟,实现了规模化生产,但是对于曲面多晶金刚石薄膜的研究鲜有报道。利用现有MPCVD设备生长曲面金刚石薄膜,由于等离子体火球在曲面周围分布不均匀,存在曲面膜厚度不均、内应力大、脱模困难等问题。文章根据曲面膜生长的要求,设计谐振腔尺寸及结构并利用有限元设计分析软件进行仿真分析,使等离子体火球均匀分布在曲面基底表面。并制作了相应的MPCVD设备进行曲面多晶金刚石薄膜的生长。最终获得厚度40μm、直径25.7mm、球面半径为25mm的多晶金刚石曲面膜。拉曼测试结果显示,薄膜为质量较好的多晶金刚石。

离子注入对多晶金刚石薄膜场发射特性影响的研究

对等离子增强化学气相淀积的 (PECVD)多晶金刚石薄膜在N离子注入前后的场发射特性进行了研究 .研究发现 ,同一工艺条件下淀积的多晶金刚石薄膜样品的发射特性在离子注入前有较大的差异 ,离子注入后金刚石薄膜场发射特性的差异基本得到消除 ,而且在高场下发射电流密度有一定程度的提高 ,场发射特性得到较大改善 .在实验基础上 ,对N离子注入对多晶金刚石薄膜场发射特性的影响机理进行了理论研究 .

MPCVD多晶金刚石薄膜的生长特性研究

本文用微波等离子化学气相沉积系统（MPCVD）在单晶硅衬底上制备多晶金刚石薄膜，反应气体为CH4和H2。利用扫描电镜（SEM）和Raman光谱研究了CH4流量和反应时间对多晶金刚石薄膜形貌和碳结构的影响。结果表明：随着CH4流量的增加，金刚石的成核密度增加，并出现二次形核，金刚石颗粒从单晶逐渐转变为多晶结构。多晶金刚石薄膜的生长过程为：生长初期在单晶硅衬底上形成非晶碳层，金刚石在非晶碳层上成核长大，并伴随着二次成核，最终形成多晶金刚石膜。

PECVD多晶金刚石平面薄膜场发射特性

以n Si为衬底 ,用PECVD方法淀积了多晶金刚石薄膜。采用以金刚石薄膜为阴极的二极管结构测试了场发射特性 ,在 6V μm的电场下 ,场发射电流为 5 μA。研究了场发射的有效势垒随外加电场的变化 ,发现在有效势垒随外电场变化的曲线中存在一段平台。从理论上对这种现象进行了研究 ,分析了电子从Si衬底注入金刚石薄膜的方式 ,认为有效势垒的平台是由于缺陷能级在金刚石禁带中分布不均匀所致 ,并由此建立了在注入限制情况下多晶金刚石薄膜的场发射模型。根据模型计算得到有效势垒的理论曲线与实验曲线 ,反映了相同的变化规律。

两段成长法改善微波电浆辅助化学气相沉积多晶金刚石之品质(英文)

以化学气相沉积法成长多晶金刚石薄膜时,薄膜的品质会受到成长时间、成长压力、反应气体比例、偏压与否及成核的机制等因素影响。研究采用微波电浆辅助化学气相沉积(MPECVD)法,以甲烷(CH4)和氢气(H2)作为反应气体原料,在p型(111)硅基板沉积多晶金刚石薄膜。典型沉积多晶金刚石薄膜的制程可分为四个阶段:抛蚀表面阶段、渗碳阶段、偏压增强成核(BEN)阶段及成长阶段。研究将成长阶段划分为两个阶段,第一阶段压力较低(成长I阶段),第二阶段压力较高(成长II阶段)。结果表明:第一阶段可大大改善金刚石薄膜的品质,所获多晶金刚石薄膜的晶粒具有明确的颗粒边界、较低的碳化物或缺陷,电导率急剧降低,显现出本徵金刚石半绝缘的性质。可以认为金刚石薄膜品质的改善完全为低压成长所致。实验发现在成长I阶段或成长II阶段施加偏压时,只会降低多晶金刚石薄膜的品质。

光学薄膜材料及器件

O484.41 98010465金刚石薄膜的红外光学性能=Optical characterizationof diamoncl thin films[刊,中]/张贵锋,耿东生,郑修麟(西北工业大学材料科学与工程学院.陕西,西安(710072))//激光与红外.-1997,27(1).-51-53采用热灯丝化学气相沉积法在硅衬底上沉积出金刚石薄膜,用傅里叶变换红外光谱仪分析独立式金刚石薄膜的红外光谱特性,其结果表明:在6.25 μm～25μm波段,平均红外透过率为65%。由于生长的多晶金刚石薄膜粗糙表面,中红外波段出现红外散射损失。