低功率mpcvd制备金刚石薄膜.pdf

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低功率票附鸶帐∧朱海丰跹蘩，丁文明涣执通过微波等离子体化学气相沉积ǎ訡疕：为气源，合成高质量金刚石薄膜，在臀⒉üβ氏拢映牡自ご矸椒ā⒊粱埂⒘髁勘鹊确矫娑灾票父咧柿拷鸶帐∧さ墓ひ詹问进行研究。结果表明：高流量比不利于金刚石颗粒的粒径控制，二次形核的存在可以获得近纳米级颗粒尺寸的金刚石薄膜；较大的沉积气压有利于制备致密均匀的金刚石薄膜；衬底预处理对薄膜的有效沉积影响明显，其中利用含金刚石粉末的甲醇悬浊液进行超声处理是最有效的种晶方法。微波等离子体；化学气相沉积；金刚石薄膜；低功率文献标志码琈金刚石是自然界最坚硬的材料之一，具有高硬度、高耐磨性、极强的化学稳定性等优点，在科学研究和工业领域具有广阔的应用前景５烊唤鸶帐南∮性导致其价格昂贵，人工制备金刚石的技术研究一直在不断发展中。近些年出现的化学气相沉积技术且桓黾ň咔熬暗难芯咳鹊恪法就是通过在高温下分解含碳物质，如丙酮，甲烷等，在特定的条件下，于衬底上沉积得到金刚石薄膜。ㄖ票得到的金刚石晶粒尺寸和石，且性能优良。晶体形状最接近于天然金刚目前，沉积金刚石薄膜的主流方法还有微波等离子体化学气相沉积法Ｆ溆旁叫栽谟诶用微波能量激发反应气体，没有内部电极，等离子体密度高，电子动力学温度和密度也高¨：一方面可避免放电污染；另一方面放电区集中而不扩展，输入高功率微波可获得大体积高密度的等离子体球，从而快速地摘要关键词中图分类号文章编号／甤甹．．，，珻琍，／琒珻疕甎年第金刚石与磨料磨具工程第卷总第贒．中国石油大学6理学院，山东青岛．中同石油大学6材料科学与萄г海蕉嗟．’．，，甌琣；甌琣．；；珼，，痠珻瑃．
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试验峁胩致沉积出高质量的金刚石薄膜⋯。等。捎肕法在硅基板上沉积高质量且均匀的金刚石薄膜，并研究微波功率及氢气流量对薄膜的影响。取啊耙砸合辔⒉ǖ壤子体化学气相法，将金刚石薄膜沉积到硅、铜及铁基板上，并分析碳扩散对其金刚石薄膜表面的影响。等。。通过无氢气气氛的新策略采用法在硅基板上生长金刚石薄膜，对金刚石薄膜的表面粗糙度进行了研究，并探究金刚石薄膜的合成机理。但是，目前还没有关于低功率微波等离子体法沉积金刚石薄膜的系统报道。一定微波功率范围内，金刚石薄膜的相纯度会随其升高而增大，但是当微波功率过高时，金刚石相成分反而会降低，非金刚石相等杂质成分会升高。这是凶为在含碳物质浓度一定时，微波功率的升高可以使沉积腔体内温度升高，含碳物质在高温下能分解得更加完全，等离子体内活性成分增加，所以金刚石相成分增加，金刚石薄膜的品质因数会增大；然而，当微波功率过高时，沉积腔体内温度过高，能量过多，一部分能量已经足够将含碳物质充分地分解，而多余的能量反而会将金刚石相转变为非金刚石杂质相，导致薄膜品质的降低。故较低功率下，稳定的微波输出，有利于制备高均匀性的金刚石薄膜。通过微波等离子体化学气相沉积置，以【／何F矗诘臀⒉üβ氏拢远嗑Ч栉衬底沉积致密光滑的金刚石膜。研究衬底预处理对金刚石薄膜沉积效果的影响，以及不同工艺参数下的薄膜样品表面形貌的变化，从而探究低微波功率制备致密光滑金刚石膜的最佳工艺参数和预处理方法。衬底预处理能提高薄膜的初始成核密度，通过对衬底表面预处理，可以使衬底表面产生划痕，在形核初期，划痕处首先形核，形核致密度高，有利于金刚石颗粒的再生长。２捎面为衬底，对衬底采用植煌脑ご矸椒ǎ河靡掖对硅片进行冲