热丝CVD法制备金刚石膜

采用热灯丝CVD、分次连续沉积的办法在硅衬底上制备金刚石膜.用RAMAN光谱、X ray衍射、扫描电子显微镜(SEM)等多种技术对金刚石膜的形貌、成份、晶态等特性进行了分析,证实所获膜质量较好.

氢气流量对金刚石膜生长的影响研究

研究了电子辅助热灯丝法生长金刚石厚膜过程中氢气流量对沉积速度和膜品质的影响 .随氢气流量从 1 0 0增加到 75 0 cm3/min,金刚石膜的沉积速率单调上升 ,但金刚石膜品质不断下降 ,从 75 0到 1 0 0 0cm3/min,金刚石膜沉积速率下降 ,但金刚石膜品质随氢气流量增加而提高 .拉曼光谱和电子顺磁共振谱研究发现 ,在所制备的金刚石膜中含有替代形式的氮 ,氮含量随氢气流量的增加而减小 ,1 0 0 0 cm3/min流量下沉积的金刚石膜的含氮量仅为 1 0 0 cm3/min流量下沉积的金刚石膜的 1 /4 0 .

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.