MPCVD快速制备(100)面金刚石薄膜

摘要：

利用实验室自主研发的10 kW微波等离子体装置,在直径为75 mm的(100)硅片上快速沉积高质量(100)面金刚石薄膜.实验中,甲烷浓度由1％提高至5％,金刚石薄膜的沉积速率由1 μm/h增至8.2 μm/h.随着金刚石薄膜生长速率的增加,薄膜质量下降,晶型杂乱,非金刚石相含量增加.在气源中加入氧气以提高高速生长下金刚石薄膜的质量.不同氧气浓度对金刚石薄膜的半高宽(Full Width at Half Maximum,FWHM)有较大影响:氧气浓度为0.1％～0.5％时,金刚石薄膜的FWHM随着氧气浓度的增加而减小;0.6％～1.2％时,薄膜FWHM值随着氧气浓度的增加而增大;浓度大于1.2％时,FWHM值保持不变.在H2流量为300 cm3/min,CH4浓度为5％,O2浓度为0.5％的条件下,制备出了(100)面完整,晶型完整,有台阶生长状的金刚石薄膜.

关键词：微波等离子体、金刚石薄膜、甲烷、氧气、半高宽

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资助基金：国家自然科学基金11175137/A050610光学级金刚石厚膜沉积过程晶面取向与缺陷控制机理研究

在线出版日期：2013-06-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：8-13,18