朱宏喜
,
兀松
,
黄立龙
,
温成芳
,
徐素芳
,
李佳
物理测试
利用扫描电镜、X射线衍射和电子背散射衍射研究了CVD自支撑金刚石薄膜的表面形貌组织、织构和晶界分布.研究表明:金刚石薄膜制备气氛纯度较低,造成薄膜中存在较多孪晶.沉积气体中甲烷浓度升高,孪晶发生频率增加,孪晶对织构组分的影响程度增加.高频率孪晶使薄膜中{100}织构转变为{122}织构,但没有观察到明显的{511}和{411}孪晶织构,说明孪晶取向的变化具有一定的选择性.
关键词:
金刚石薄膜
,
甲烷浓度
,
孪晶
,
织构
,
电子背散射衍射
吴超
,
马志斌
,
高攀
,
黄宏伟
,
付秋明
,
王传新
人工晶体学报
在微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)生长单晶金刚石过程中,测量了近衬底附近等离子体发射光谱(OES),研究了甲烷浓度对等离子体中基团谱峰强度的影响,分析了等离子体中基团谱峰相对强度与金刚石生长速率、质量的关系.利用激光拉曼光谱(Raman)和扫描电镜(SEM)对生长之后的单晶金刚石进行表征.结果表明:随着甲烷浓度的提高,Hα基团谱峰几乎不变,C2、Hβ、Hγ和CH基团谱峰强度均增加,而C2基团增加显著.同时,基团谱峰相对强度比值I(Hγ)/I(Hβ)、I(C2)/I(CH)和I(C2)/I(Hα)也都随着甲烷浓度的提高而增加.I(C2)/I(CH)比值的升高不利于单晶金刚石的生长.生长速率测试表明,单晶金刚石的生长速率随I(C2)/I(Hα)比值的增大而增加,当I(C2)/I(Hα)小于0.35时,生长速率呈现指数快速增加,超过这个值之后,增长趋势变缓,生长速率呈线性增加.
关键词:
微波等离子体化学气相沉积
,
单晶金刚石
,
发射光谱
,
甲烷浓度
刘杰
,
黑立富
,
陈广超
,
李成明
,
宋建华
,
唐伟忠
,
吕反修
人工晶体学报
采用非循环直流喷射(直喷式)直流电弧等离子化学气相沉积法,在Ar/H2/CH4气氛下,成功制备了金刚石单晶外延层.试验采用的是3 mm×3 mm×1.2 mm的高温高压Ib型金刚石单晶衬底.研究了不同衬底温度和甲烷浓度对金刚石单晶外延层的形貌,速率和晶体质量的影响.采用光学显微镜,激光共聚焦表征了样品的形貌,利用千分尺测量其生长速率,利用Raman表征其晶体质量,采用OES诊断Ar/H2/CH4等离子气氛下C2、CH与Hβ的相对浓度.研究表明,温度和甲烷浓度对单晶刚石形貌和质量产生了明显的影响.在衬底为温度980℃,甲烷浓度在1.5％的条件下,生长速率达到了36 μm/h,并且晶体质量较好(半高宽仅为1.88 cm-1).同时发现生长参数对金刚石单晶外延层的生长模式有着显著地影响.
关键词:
金刚石单晶
,
外延层
,
衬底温度
,
甲烷浓度
,
生长速率
尚勇
,
董丽芳
,
马博琴
,
王志军
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.035
本工作采用蒙特卡罗模拟,研究了以CH4/H2气体混合物作为源料气体的电子辅助热丝化学气相沉积中甲烷浓度对气相沉积过程的影响.计算了典型实验条件下电子能量分布,研究了电子平均能量、碎片H及CH3数目的空间分布、H与CH3的比值及CH3携带的能量随甲烷浓度的变化.结果表明:当电子能量为2-3eV时,电子的数密度达到一峰值;平均电子能量随着甲烷浓度的增加而增加;电子与气体分子碰撞产生的碎片H、CH3和CH2的数密度随距热丝的距离而变化;随着甲烷浓度的增加,原子氢H的数目缓慢下降,然而,官能团CH3和CH2的数目缓慢上升;H与CH3的数量比随甲烷浓度的增加而减少;碎片CH3携带的能量处于1～5eV范围之内,且当甲烷浓度为1.3%时,该能量达到一最值.
关键词:
金刚石薄膜
,
化学气相沉积
,
蒙特卡罗模拟
,
气相过程
,
甲烷浓度
陈荣发
,
左敦稳
,
李多生
,
相炳坤
,
赵礼刚
,
王珉
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.10.017
采用高功率直流电弧等离子体CVD工艺制备了不同厚度的无裂纹自支撑金刚石厚膜.实验中观察到在金刚石厚膜生长过程中出现了形貌不稳定性,其程度随甲烷浓度的不同而变化.从理论和实验两个方面对这种不稳定性进行了讨论,认为直流电弧等离子体的高温造成碳源高饱和度是生长不稳定性的根本原因.实验结果表明,在沉积金刚石厚膜时,为了稳定地获得高质量的厚膜,甲烷浓度不宜过高.
关键词:
金刚石厚膜
,
生长稳定性
,
甲烷浓度
,
直流等离子喷射
,
化学汽相沉积
陈荣发
,
左敦稳
,
李多生
,
相炳坤
,
赵礼刚
,
王珉
金属学报
采用高功率直流电弧等离子体CVD工艺制备了不同厚度的无裂纹自支撑金刚石厚膜。实验中观察到在金刚石厚膜生长过程中出现了形貌不稳定性，其程度随甲烷浓度的不同而变化。从理论和实验两个方面对这种不稳定性进行了讨论, 认为直流电弧等离子体的高温造成碳源高饱和度是生长不稳定性的根本原因。 实验结果表明，在沉积金刚石厚膜时，为了稳定地获得高质量的厚膜，甲烷浓度不宜过高。
关键词:
金刚石厚膜
,
null
,
null
