高气压不同碳源浓度对纳米金刚石薄膜生长影响研究

利用微波等离子体气相沉积法,以氢气、氩气、甲烷为气源,在20~26 k Pa,碳源浓度0.3%~1%条件下,通过改变气压与碳源浓度来制备纳米金刚石薄膜。运用Raman、SEM、XRD分别表征纳米金刚石薄膜的质量、表面形貌、晶粒大小。结果表明随着气压升高,沉积速率越快,薄膜质量先升高后降低。在一定气压范围内可以通过增大气压减少碳源浓度,能获得相对高质量的纳米金刚石薄膜。     

高气压对MPCVD沉积金刚石薄膜的影响

本研究在10 kW微波等离子体CVD装置中进行,以仿真模拟为辅助理论依据研究了在一定的高功率环境下,气压对金刚石薄膜沉积质量的影响。利用SEM表征对金刚石表面形貌变化进行分析,利用Raman表征结果分析了不同气压环境下金刚石薄膜的结晶质量及半高宽的变化情况。研究结果表明,气压对电子密度影响很大,进而影响金刚石沉积薄膜的表面形貌。在5 kW微波功率下,17 kPa为最优沉积气压,沉积形貌相对最好,半高宽最小。当气压低于17 kPa时,结晶质量随气压增大而增大;当超过17 kPa时,结晶质量不增反降。