915MHz高功率MPCVD装置制备大面积高品质金刚石膜

• 作者: 何奇宇 刘晓晨 唐伟忠 姜龙 孙振路 安晓明 张平伟 张雅淋 李义锋 葛新岗 郭辉
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 工学
• 关键词: 915 MHz MPCVD 金刚石薄膜
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1262-1267
• 页数: 6页
• 分类号: TB34
• 字数: 3238字
• 语种: 中文

摘要

采用自行研制的915 MHz/75 kW高功率微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置,在输入功率60 kW,沉积气压20 kPa的条件下制备了直径5英寸的大面积自支撑金刚石膜,并对金刚石膜的厚度,热导率,线膨胀系数,结晶质量,光学透过率等参数进行了表征.实验结果表明,制备的大面积自支撑金刚石厚膜均匀完整,相关性能参数达到较高水平,具有较好质量.热学级金刚石膜的生长厚度超过5 mm,生长速率达到12.5 μm/h;室温25℃热导率2010W·m-1 ·K-1,180℃条件下的热导率仍达到1320 W·m-1·K-1;室温25.4℃时线膨胀系数为1.07×10-6℃-1,300℃时升高至2.13×10-6℃-1.光学级金刚石膜的生长厚度接近1 mm,生长速率约为2.3 μm/h,厚度偏差小于±2.7％;双面抛光后的金刚石膜厚度约为700 μm,其Raman半峰宽为2.0 cm-1,PL谱中未出现明显与氮相关的杂质峰;其光学吸收边约为223 nm,270 nm处的紫外透过率接近60％,在8～25 μn范围内的光学透过率超过70％.