高温高压金刚石衬底上的同质外延生长研究

• 作者: 严垒 吴超 张田田 曹为 马志斌 高攀
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 高温高压 金刚石单晶 同质外延
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 页码范围: 1420-1424
• 页数: 5页
• 分类号: P575
• 字数: 2820字
• 语种: 中文

摘要

在自主研发的小功率微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置上利用高温高压(HPHT)单晶金刚石片为衬底进行了金刚石同质外延生长的研究.研究了甲烷浓度、工作气压对金刚石生长速率的影响.测量了金刚石外延 生长过程中等离子体的发射光谱,利用扫描电子显微镜(SEM)和数码相机对生长前后金刚石的形貌进行了表征,利用激光拉曼光谱对金刚石的质量进行了分析.结果表明:一定程度内,适当升高工作气压和甲烷浓度能够有效提高金刚石的生长速率;在外延生长过程会产生过多的丘状体,导致许多金刚石颗粒的产生,影响其生长时间和质量,通过生长、刻蚀相结合的方法能够有效延长生长时间,改善生长形貌;外延生长出的金刚石的激光拉曼图谱中金刚石1332 cm-1特征峰明显、尖锐,荧光背底低,非金刚石相特征峰较低.