铜模板微通道内CVD金刚石生长行为

摘要

主要活性基团（H,CH·3）的有效扩散与基体模板孔的深度限制了沟道或通道内金刚石的沉积。通过纳米金刚石悬浮液超声震荡加载籽晶,随后热丝化学气相沉积,在铜模板圆柱型微通道内成功制备出三维结构的金刚石膜。分别采用微区激光拉曼光谱和扫描电子显微镜表征金刚石膜,考察微通道深度对金刚石形貌、晶粒尺寸与膜生长速率的影响。结果显示：金刚石膜的质量和生长速率随微通道深度的增加而急剧下降,单个金刚石晶粒由发育完善、刻面清晰的晶粒逐渐转变为微米团簇,最后转变为球状纳米晶。为改善金刚石膜质量和提高生长速率,设计出一种气源强制输送热丝化学气相沉积装置。此外,对比分析无气源强制输送条件下金刚石的生长,并讨论气源强制输送的增强机理。