利用热等离子体CVD工艺合成大面积金刚石薄膜

• 作者: 福本昌宏 蒋修治
• 来源期刊: 工业金刚石
• 学科: 工学
• 关键词: 工艺 合成金刚石 沉积 合成 成核密度 结晶性 降低 热等离子体 金刚石薄膜 CVD
• 年，卷（期）: gyjgs_2005,（1）
• 页码范围: 31-36
• 页数: 6页
• 分类号: TG174

摘要

CVD金刚石可以用各种方法合成，其中晶粒生长速度最快的则为热等离子体CVD工艺。我们试验室过去曾试图用DC等离子体CVD工艺合成金刚石厚膜，并就膜与基底的附着强度和膜的性质作过探讨。但是，热等离子体工艺存在沉积面积和膜质量都不如其它CVD工艺等问题。CVD金刚石薄膜应用中对扩大沉积面积有着强烈的需求。本研究试图通过控制沉积压力、输入功率等沉积参数扩大等离子体直径，以沉积出大面积金刚石薄膜。我们的目的是利用热等离子体CVD工艺沉积出生长速度高、面积大且膜厚均匀的金刚石薄膜。同时探讨了合成条件对金刚石薄膜形状的影响。本研究得出的结果如下：(1)随着沉积压力的降低，金刚石晶粒尺寸减小，成核密度增加。金刚石的结晶性则几乎不受沉积压力的影响。(2)随着等离子体电流的增加，金刚石晶粒尺寸减小，成核密度增加。增加等离子体电流也可改善金刚石的结晶性。(3)降低沉积压力和增加等离子体电流均可扩大等离子体射流，但是金刚石沉积面积的变化并不明显。(4)随着沉积压力的降低和等离子体电流的增加，金刚石的结晶性均会增加。降低沉积压力和增加等离子体电流有利于改善金刚石薄膜的均匀性。