915 MHz高功率MPCVD设备生长8-inch金刚石外延膜

摘要：

金刚石外延膜具有良好的热学、光学和化学稳定性,同时能够满足大尺寸的制备需求,是红外窗口和散热应用中理想的材料.受限于目前金刚石应用中尺寸较小等问题,制备大尺寸高质量的金刚石一直是人们追求的目标.本文采用自行研制的915 MHz/75 kW的微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)设备,研究了不同沉积温度对直径8 inch(1 inch=25.4 mm)的金刚石膜沉积的影响,并通过SEM和Raman对其进行表征分析.结果表明,沉积温度会影响金刚石膜的晶体取向和结晶质量,过低的温度不利于金刚石膜规则地取向生长;而过高的温度会产生sp2石墨相,降低金刚石膜的结晶质量和取向生长.本文最终在1000℃的沉积温度和1.0％的甲烷浓度(甲烷与氢气流量之比为0.01)下成功制备了具有良好的结晶质量和厚度均匀的8 inch(111)取向的金刚石外延膜,该外延膜具有较低的氮杂质含量,生长表面均匀,无生长裂纹产生,晶粒尺寸在3～5mm.红外透过测试结果表明12μm处的透过率达到了67.8％,8～12μm之间的平均透过率为67.3％.

关键词：金刚石外延膜、大尺寸、MPCVD、红外窗口材料、915 MHz

所属期刊栏目：40

分类号：O484;TQ164;TB383

资助基金：宁波市科技攻关重大专项;宁波市甬江引才工程青年创新人才项目

在线出版日期：2023-06-12（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：98-104