The effects of bias polarity on diamond deposition by hot-filament chemical vapor deposition

摘要

Electric voltages with both polarities were applied to silicon substrates in a hot-filament chemical vapour deposition device to study the biasing effects on deposition of diamond and carbon nanocones. It has been found that positive biasing greatly enhanced diamond nucleation density and improved diamond film quality. On the other hand, negative biasing promotes deposition of dense, well-aligned carbon nanocones. The orientation of the carbon nanocones appears to align with the direction of the electric field lines near the substrate surface.PACS Nos.: 81.15.Gh, 81.05.Uw, 81.07.–bDes voltages des deux parités ont été appliqués sur des substrats de Si dans un appareil à déposition à vapeur chimique et filament chaud, afin d'étudier les effets de la tension sur le dépôt de nanocônes de diamant et de carbone. Nous trouvons qu'une tension positive accroît considérablement la densité des germes de cristaux de diamant et améliore la qualité du film de diamant. D'un autre côté, la tension négative améliore le dépôt de haute densité de nanocônes de carbone bien alignés. L'orientation des nanocônes de carbone semble s'aligner sur la direction des lignes de champ électrique près de la surface du substrat.Traduit par la Rédaction]