H/CH系统电子助进热丝化学气相沉积动力学过程研究

摘要

该工作采用蒙特卡罗方法,首次对以H<,2>/C<,2>H<,2>为源气体合成金刚石薄膜的EACVD过程进行了研究,初步建立了EACVD气相动力学模型.主要结果如下:(1)研究了氢原子的产生及其空间分布随实验条件的变化.给出了气体温度聚平均温度及取随空间变化的温度时,偏压为100V、200V、300V的条件下,氢原子的产生;(2)研究了低温淀积金刚石的生长机制,提出了金刚石生长所需的基片温度和基片表面上含碳粒子能量的关系,并且指出:如果要获得高质量的金刚石薄膜,除了含碳物种具有沿着基片表面扩散的能力外,还要求有大量的氢原子存在;(3)提出了一种由氢原子谱线测定电子平均能量的方法,结果对EACVD生长金刚石薄膜过程中,实时监测电子平均能量具有重要的意义,进而可以有效地控制工艺条件,生长出高质量的金刚石薄膜;(4)给出了在不同E/N条件下,电子在乙炔分子中的漂移速度曲线,及在不同E/N条件下,电子的能量分布情况.上述结果对于EACVD合成金刚石薄膜中实验参数的选择及低温下合成高质量金刚石薄膜具有重要的意义;同时,对于直流电场中电子群运动的研究也具有重要的参考价值.

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

第二章蒙特卡罗方法简介

第三章EACVD中氢分子的分解及其对金刚石生长的影响

引言

基本模型

第一节直流电场中氢的分解过程

3.1.1概述

3.1.2结果与分析

第二节低温淀积金刚石过程研究

第三节EACVD中用氢原子谱线测定电子平均能量

第四章直流电场中电子与乙炔分子的碰撞

4.1引言

4.2模型

4.3结果与分析

第五章结束语

参考文献