微波CVD方法在Ar-CO2-CH4体系中沉积超纳米金刚石薄膜

稀有金属材料与工程, 2015, 44(12): 3009-3013.

微波CVD方法在Ar-CO2-CH4体系中沉积超纳米金刚石薄膜

丰杰 ^1, , 祁尧 ^2, , 盛景恺 ^3, , 李周 ^4, , 马莉 ^5, , 吴先哲 ^6, , 胡东平 ^7, , 梅军 ^8, , 余志明 ^9,

1.中南大学,湖南长沙410083;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621900

2.中南大学,湖南长沙,410083

3.南京三乐电子信息产业集团有限公司,江苏南京,210032

4.中南大学,湖南长沙,410083

5.中南大学,湖南长沙,410083

6.中南大学,湖南长沙,410083

7.中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳,621900

8.中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳,621900

9.中南大学,湖南长沙,410083

基金项目: the State Key Laboratory of Powder Metallurgy (20110933K) Research Foundation of CAEP (2010A0302013) National Natural Science Foundation of China (51301211,21271188) the China Postdoctoral Science Foundation (2012M521541) the Open-End Fund for Valuable and Precision Instruments of Central South University (CSU2013016) the Foundation of Laboratory of Ultra Precision Manufacturing Technology of CAEP (ZZ13005)

关键词：超纳米金刚石 , 微波化学气相沉积 , Raman分析 , 原子力显微镜 , 沉积速率

Ultrananocrystalline Diamond Films Deposited in Ar-CO2-CH4 Gas Mixtures by Microwave CVD

Keywords： ultrananocrystalline diamond , microwave CVD , Raman analysis , AFM , deposition rate

采用微波CVD系统研究了Ar-CO2-CH-4气氛中不同工艺条件对超纳米金刚石薄膜形貌的影响.结果表明:以Ar-CO2-CH4为反应气源,可制备出晶粒尺寸为20 nm左右、表面粗糙度在16 nm以下,厚度达5μm以上,结构致密的超纳米金刚石薄膜;在Ar-Ct4组分中添加CO2可明显提高金刚石膜的沉积速率,但采用该气源组分能够得到致密金刚石膜的气源组成范围很窄.其原因和控制方式有待深入研究.

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