李世鸿
,
叶忠信
,
张永平
,
汪岛军
,
黄柏仁
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(08)60049-9
以化学气相沉积法成长多晶金刚石薄膜时,薄膜的品质会受到成长时间、成长压力、反应气体比例、偏压与否及成核的机制等因素影响.研究采用微波电浆辅助化学气相沉积(MPECVD)法,以甲烷(CH4)和氢气(H2)作为反应气体原料,在P型(111)硅基板沉积多晶金刚石薄膜.典型沉积多晶金刚石薄膜的制程可分为四个阶段:抛蚀表面阶段、渗碳阶段、偏压增强成核(BEN)阶段及成长阶段.研究将成长阶段划分为两个阶段,第一阶段压力较低(成长Ⅰ阶段),第二阶段压力较高(成长Ⅱ阶段).结果表明:第一阶段可大大改善金刚石薄膜的品质,所获多晶金刚石薄膜的晶粒具有明确的颗粒边界、较低的碳化物或缺陷,电导率急剧降低,显现出本徵金刚石半绝缘的性质.可以认为金刚石薄膜品质的改善完全为低压成长所致.实验发现在成长Ⅰ阶段或成长Ⅱ阶段施加偏压时,只会降低多晶金刚石薄膜的品质.
关键词:
多晶金刚石薄膜
,
微波电浆辅助化学气相沉积(MPECVD)
,
两段成长
,
偏压增强成核(BEN)
