金刚石纳米粉促进的CVD金刚石薄膜的生长行为研究

贺德衍¹，谢二庆¹，刘小平²，邵乐喜²，陈光华³

(1.兰州大学物理科学与技术学院,兰州,730000;
2.湛江师范学院物理系,广东湛江,524048;
3.北京工业大学材料科学与工程学院,北京,100022)

摘要:采用由普通炸药爆轰制备的金刚石纳米粉对光滑硅衬底进行了涂覆预处理,研究了金刚石薄膜经涂覆和研磨预处理的两种衬底上的生长行为及其演化过程.结果表明,纳米粉处理能在显著提高成核密度的同时,大大缩短长成连续膜所用的时间;薄膜的生长由前后相继的两个阶段所构成,即确定晶面形成前球状颗粒的成长与融合和晶面的逐渐显露与晶粒长大过程.经足够长的生长时间后,所得薄膜具有结构致密、晶面清晰、晶形完整和表面平整度高的特征,特别适合于高致密性自支持薄膜的生长.而研磨处理衬底上生长的薄膜一旦成核,便有确定晶面的显露,但却出现明显的二次成核和孪晶,所得薄膜的致密性与表面平整度均不及涂覆处理的好.文中还对结果进行了简要讨论.

关键词:金刚石纳米粉; CVD金刚石薄膜; 生长行为;

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