气压和偏流对高掺硼金刚石晶体性质的影响(英文)

采用热丝化学气相沉积法,改变工作气压和偏流,在硅基片上沉积了高掺硼金刚石膜。利用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱和X射线衍射仪对沉积的金刚石膜表面形貌和结构进行表征。结果显示:当气体压强从3kPa降低到1.5kPa时,金刚石膜有较平的表面形貌和和较好的晶形,薄膜的晶体性质得到良好的改善。但是继续降气体压强,从1.5kPa到0.5kPa时,却呈现出相反的趋势。固定气体压强(1.5kPa),改变偏流,结果表明:适当的偏流(3A)可以改善掺硼金刚石的质量,偏流较高会导致薄膜中非金刚石相增多。

CVD金刚石膜产业化制备技术研究

为了解决化学气相沉积金刚石膜产业化进程中存在的生长速率慢、沉积尺寸小的难题,自行研制了适宜于大尺寸金刚石膜高速生长的电子辅助热灯丝式化学气相沉积(EAHFCVD)装置,通过反应气体中加氧将碳源浓度提高到10%以上,并优化反应压力与直流偏流密度二参数间的匹配,研究了该装置的生产特性,同时利用SEM、XRD和Raman光谱对沉积的金刚石膜进行了分析表征.研究结果表明,应用该装置高质量金刚石膜的沉积尺寸可达100mm以上,生长速率达到约10μm/h的水平,并制备出100mm×1 5mm的完整金刚石自支撑膜片,该技术可满足产业化生产的要求.

金刚石锥阵列的无掩膜刻蚀制备及其形貌演变机制

为获得具有优良场发射性能的金刚石锥阵列,利用偏压热灯丝化学气相沉积系统分别在高质量大颗粒金刚石厚膜与纳米金刚石薄膜上进行了无掩膜刻蚀研究,系统比较了高质量大颗粒金刚石厚膜与纳米金刚石薄膜的刻蚀特性,制备了大面积均匀金刚石锥阵列和高长径比(20∶1)金刚石纳米线阵列,探讨了金刚石锥的刻蚀形成机理。