气体流量对TYUT型MPCVD装置沉积大面积金刚石膜的影响

人工晶体学报, 2016, 45(10): 2359-2363.

气体流量对TYUT型MPCVD装置沉积大面积金刚石膜的影响

郑可 ^1, , 钟强 ^2, , 高洁 ^3, , 黑鸿君 ^4, , 申艳艳 ^5, , 刘小萍 ^6, , 贺志勇 ^7, , 于盛旺 ^8,

1.太原理工大学材料科学与工程学院表面工程研究所,太原,030024

2.太原理工大学材料科学与工程学院表面工程研究所,太原030024;歌尔声学股份有限公司,青岛261000

3.太原理工大学材料科学与工程学院表面工程研究所,太原,030024

4.太原理工大学材料科学与工程学院表面工程研究所,太原,030024

5.太原理工大学材料科学与工程学院表面工程研究所,太原,030024

6.太原理工大学材料科学与工程学院表面工程研究所,太原,030024

7.太原理工大学材料科学与工程学院表面工程研究所,太原,030024

8.太原理工大学材料科学与工程学院表面工程研究所,太原,030024

基金项目: 国家自然科学基金(51474154,11405114,51601124) 山西省回国留学人员科研资助项目(2015-034)

关键词：气体流量 , MPCVD , 金刚石膜 , 均匀性 , 晶粒取向 , 品质

Effect of Gas Flow Rates on the Large Area Diamond Films Deposited by TYUT-type MPCVD Equipment

Keywords： gas flow rate , MPCVD , diamond film , uniformity , grain orientation , quality

使用自行研制的频率为2.45 GHz的TYUT型MPCVD装置,以H2和CH4为气源,在功率为8 kW、基片温度为1000℃、气体流量为100～800 sccm条件下,进行了直径为65 mm的大面积金刚石膜的沉积实验.使用扫描电镜、X射线衍射仪、数字千分尺和Raman光谱仪等仪器分别对金刚石膜的表面形貌、取向、厚度和品质进行了表征.实验结果表明,气体流量的变化会对金刚石膜的晶粒尺寸,晶体取向,沉积速率,厚度均匀性和品质产生较大的影响.气体流量在300～600 sccm范围内制备的金刚石膜才兼具晶粒尺寸均匀性好、表面缺陷少和品质高的优点.

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