约束式热丝CVD法制备金刚石的研究

摘要

为提高热丝CVD法沉积金刚石薄膜的生长速率,以丙酮和氢气作为反应气源,利用自制的半封闭式空间约束装置,将热丝、衬底、反应气体聚集在狭小空间内,研究不同气体流速条件下的金刚石薄膜沉积情况;使用SEM和Raman光谱表征所合成的薄膜.结果表明:采用约束式沉积法可以显著提高沉积速率,本实验在230 cm3/min(标况)气体流速下获得最大沉积速率6.31μm/h,比未约束时增大了近一倍.随着气体流速增大,沉积速率先增大后减小;气体流速86～115 cm3/min(标况)时,晶粒尺寸为微米级;气体流速115～575 cm3/min(标况)时,晶粒尺寸减小至纳米级.Raman光谱检测显示:约束式沉积所得薄膜总体质量较好,但随气体流速增大而逐渐降低.