MPCVD生长单晶金刚石及发射光谱分析

• 作者: 付秋明 吴超 王传新 马志斌 高攀 黄宏伟
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 微波等离子体化学气相沉积 单晶金刚石 发射光谱 甲烷浓度
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 页码范围: 2734-2738
• 页数: 5页
• 分类号: O78
• 字数: 3923字
• 语种: 中文

摘要

在微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)生长单晶金刚石过程中,测量了近衬底附近等离子体发射光谱(OES),研究了甲烷浓度对等离子体中基团谱峰强度的影响,分析了等离子体中基团谱峰相对强度与金刚石生长速率、质量的关系.利用激光拉曼光谱(Raman)和扫描电镜(SEM)对生长之后的单晶金刚石进行表征.结果表明:随着甲烷浓度的提高,Hα基团谱峰几乎不变,C2、Hβ、Hγ和CH基团谱峰强度均增加,而C2基团增加显著.同时,基团谱峰相对强度比值I(Hγ)/I(Hβ)、I(C2)/I(CH)和I(C2)/I(Hα)也都随着甲烷浓度的提高而增加.I(C2)/I(CH)比值的升高不利于单晶金刚石的生长.生长速率测试表明,单晶金刚石的生长速率随I(C2)/I(Hα)比值的增大而增加,当I(C2)/I(Hα)小于0.35时,生长速率呈现指数快速增加,超过这个值之后,增长趋势变缓,生长速率呈线性增加.