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新型MPCVD装置在高功率密度下高速沉积金刚石膜于盛旺,李晓静,张思凯,范朋伟,黑鸿君,唐伟忠,吕反修北京科技大学材料科学与工程学院摘 要:使用自行研制的新型MPCVD装置,以H2-CH4为气源,在输入功率为5kW,沉积压力分别为13.33,26.66kPa和不同的甲烷浓度下制备了金刚石膜.利用等离子体发射光谱法对等离子体中的H原子和含碳的活性基团浓度进行了分析.用扫描电镜,激光拉曼谱对金刚石膜的表面和断口形貌,金刚石膜的品质等进行了表征.实验结果表明,使用新型MPCVD装置能够在较高的功率密度下进行金刚石膜的沉积;提高功率密度能使等离子体中H原子和含碳活性基团的浓度明显增加,这将提高金刚石膜的沉积速度,并保证金刚石膜具有较高的质量.关键词:新型MPCVD装置;金刚石膜;功率密度;生长速......
MPCVD单晶体金刚石的生长实验进展王礼胜1,陶隆凤1,肖滢1,陈美华21. 石家庄经济学院宝石与材料工艺学院2. 中国地质大学珠宝学院摘 要:采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)方法,在以往的实验条件上,改用CH4替代C2H5OH作为碳源,合成出单晶金刚石.使用宝石显微镜和环境扫描电子显微镜观察分析了MPCVD单晶金刚石膜的生长表面形貌.初步实验表明,在压力为12kPa,H2流量为300sccm,CH4流量为6sccm的生长环境中,可以合成出质量较好的MPCVD单晶金刚石.关键词:MPCVD;单晶金刚石;表面形貌;......
采用MPCVD法在硅衬底上选择性生长金刚石膜 夏义本1,张文广1,史伟民1,王林军1,居建华1 (1.上海大学材料科学与工程学院,) 摘要:采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法在附有SiO2掩摸的硅衬底上选择性沉积出了金刚石膜.采用扫描电子显微镜(SEM)和Raman光谱仪对金刚石膜的表面形貌和结构进行了表征,并讨论了衬底温度对金刚石薄膜选择性沉积的影响,得出了较佳的沉积条件. 关键词:金刚石膜; 选择性生长; MPCVD; [全文内容正在添加中] ......
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偏压对MPCVD金刚石薄膜织构生长的影响 夏义本1,许俊芬1,戴雯琦1,居建华1 (1.上海大学,材料科学与工程学院,上海,201800) 摘要:通过偏压微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD) 成功地在Si(100)上生长出具有[100]织构的金刚石薄膜.阐述了实验过程,讨论了偏压对 [100]织构金刚石薄膜成核与生长条件的影响,偏压有助于成核密度的提高和有利于[100 ]织构生长.采用SEM,Raman光谱等对所得样品进行了表征. 关键词:金刚石薄膜; MPCVD; 偏压; 织构生长; [全文内容正在添加中] ......
MPCVD低温沉积金刚石薄膜及其特征吕反修,杨保雄,蒋高松摘 要:应用微波等离子体辅助的化学气相沉积(MPCVD)工艺成功地实现了金刚石薄膜在700-790℃范围内的低温沉积.发现氧在CH4-H2系统中的引入不仅可以减小或消除Raman谱上位于1550cm-1的非金刚石特征峰,而且还使位于1332cm-1的金刚石特征峰半高宽显著减小.正是由于原子态氧在较低温度下具有远比原子态氢强烈得多的对石墨和类金刚石碳的刻蚀作用,才用金刚石的低温生长得以顺利进行.本文详细报导了金刚石薄膜低温沉积工艺及其所得薄膜的表征结果,并就Bachmann等最近提出C-H-O金刚石相图针对低温沉积数据进行了讨论.关键词:金刚石薄膜;低温沉积;微波等离子体;......
MPCVD制备大颗粒金刚石形貌的研究吕继磊,满卫东,朱金凤,涂昕武汉工程大学湖北省等离子体化学与新材料重点实验室摘 要:利用自制5 kW微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置,沉积得到了晶粒尺寸达到500μm的大颗粒金刚石.采用抛光后的硅作为基底,CH4和H2为气源,分别研究了基片边缘与中心区域沉积的大颗粒金刚石的表面形貌.通过SEM表征了金刚石的表面形貌,发现基片边缘由于产生放电现象加速了金刚石的沉积,而晶粒之间相互挤压导致了孪晶的产生,影响其生长质量.相反由于中心区域形核密度低,使得晶粒在优先生长的模型下抑制了小晶粒的生长,从而提供更多的能量促进大晶粒的生长,在本实验条件下(100)晶面得到了长大,并获得了表面平整,晶体形貌良好的大颗粒金刚石.最后介绍了国内外合成大颗粒金刚石的研究进展,并对其......
提高MPCVD金刚石薄膜均匀性的研究赵彦君,何莲,阳硕,张文豪,满卫东武汉工程大学湖北省等离子体化学与新材料重点实验室摘 要:金刚石具有诸多优异的物理和化学性质,使得它在许多高新技术领域如:热沉,光学窗口,光导探测器等方面拥有广阔的应用前景.MPCVD法制备金刚石薄膜具有无极放电,沉积温度低等独特优势,是最具潜力制备高质量均匀金刚石薄膜的方法.文章从CH4和H2的浓度和流量,CO2,O2,H2O气体掺杂,微波功率和气压,2.45 GHz和915 MHz两种微波频率,衬底偏压以及衬底位置等方面,综述了不同的沉积参数对金刚石薄膜均匀性的影响.在保证金刚石薄膜质量的前提下,对如何提高金刚石薄膜均匀性进行讨论.结合市场上已经产业化的产品,在适宜的沉积参数和设备条件下可以制备出高质量均匀的金刚石薄膜,并且展望了......
MPCVD法同质外延生长单晶金刚石严垒,马志斌,陈林,付秋明,吴超,高攀武汉工程大学材料科学与工程学院湖北省等离子体化学与新材料重点实验室摘 要:利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法在高温高压(HPHT)下制备的单晶片上进行单晶金刚石同质外延生长,研究了甲烷浓度和衬底温度对金刚石生长的影响.利用扫描电子显微镜与激光拉曼光谱仪对生长前后的样品进行表征.结果表明,利用HPHT单晶片上生长时,主要为层状生长和丘状生长模式,丘状生长易出现多晶结构.降低甲烷浓度能够降低丘状生长密度,提高金刚石表面平整度;金刚石生长速率随甲烷浓度,工作气压和衬底温度的增加而提高,但过高的甲烷浓度(72%)和衬底温度(1 150℃)会降低金刚石的质量.所生长出的单晶金刚石质量较为理想,衬底与生长层之间过渡比较自然,金刚石结......
