沉积温度及其变化对金刚石膜内黑色缺陷产生过程的影响

用高功率直流电弧等离子体喷射方法研究金刚石膜沉积温度稳定性对膜中黑色缺陷产生的影响。结果表明,在温度稳定条件下制备的金刚石膜中,黑色缺陷的密度较低;当沉积温度大幅度变化时,在膜中产生大量黑色缺陷。形成大量黑色缺陷的原因是:沉积温度变化时,在金刚石晶粒的表面形成贯穿型孪晶,而在随后的生长过程中,这些孪晶的长大将抑制金刚石膜局部生长环境中活化的反应气体与其下晶界位置的金刚石组织接触,导致其生长缓慢并保留在金刚石膜中,从而形成大量黑色缺陷。

CVD金刚石薄膜微区孪晶的研究

采用扫描电镜观察了金刚石薄膜的表面组织形貌,使用电子背散射衍射(EBSD)技术检测了金刚石薄膜中的微区孪晶界分布。从晶体取向的角度研究了孪晶对金刚石薄膜微观织构影响的机理。结果表明,金刚石薄膜中存在大量孪晶,在薄膜生长过程中孪晶界比例逐渐增加。存在高阶孪晶转变现象,高频率孪晶会影响到薄膜的织构。

CVD金刚石薄膜宏观织构的形成过程

采用X射线衍射技术、扫描电镜和电子背散射衍射(EBSD)技术研究了CVD金刚石薄膜的织构,表面组织形貌和微区取向分布。从取向选择生长的角度研究了薄膜织构形成的过程。研究表明,强烈的取向选择生长能够形成强织构,不同的生长速率参数α会导致不同的织构,同时形成不同的表面组织形貌。

CVD自支撑金刚石薄膜微观孪晶的EBSD研究

利用电子背散射衍射、扫描电镜和X射线衍射技术研究了CVD自支撑金刚石薄膜的孪晶组织形貌、孪晶界和晶体取向差分布。研究表明,金刚石薄膜中存在一阶和二阶孪晶,不同的孪晶取向转变过程能形成不同的孪晶组织形貌,高频率的孪晶能对薄膜织构产生明显影响。