MPCVD等离子体沉积金刚石薄膜及其发射光谱诊断

摘要

等离子体发射光谱是探究等离子体参数、等离子体基团分布的有效工具.本文利用发射光谱技术对CH4/H2微波等离子体进行原位在线测量,研究了沉积过程中等离子体内部的基团种类以及气压对等离子体中各基团谱线强度的影响,测量分析了等离子体中各基团的空间分布以及气压对空间分布的影响.结果表明,随着气压的升高,Hα、CH、C2基团的发射光谱强度先增大后减小,且发射光谱线强度都在30kPa附近达到最大值.发射光强度比值IC2/1Hα基本保持不变,低气压范围内I CH/IC2则随气压升高迅速减小,当气压超过26 kPa时,I CH/IC2比值基本保持不变.随着气压的升高,等离子体的均匀性进一步变差,且等离子体的不均匀性导致了金刚石薄膜质量的不均匀性.