MPCVD法制备金刚石膜的工艺

作者：李思佳; 冯曙光; 郭胜惠; 杨黎; 高冀芸^*

来源：金刚石与磨料磨具工程, 2021, 41(06): 31-37.

DOI：10.13394/j.cnki.jgszz.2021.6.0006

• 金刚石膜
• 微波等离子体化学气相沉积
• 制备工艺

采用3 kW/2 450 MHz微波等离子体化学气相沉积(microwave plasma chemical vapor deposition, MPCVD)系统，以单晶硅为基底材料，采用单因素试验法研究微米级金刚石膜的生长工艺，分别探究衬底温度、腔体压强和甲烷体积分数对金刚石成膜过程的影响，获得微米级金刚石膜的最优生长工艺。结果表明：金刚石膜的生长速率与衬底温度、腔体压强、甲烷体积分数呈正相关；衬底温度和腔体压强对金刚石膜质量的影响存在最佳的临界值，甲烷体积分数过高不利于形成金刚石相。金刚石膜生长的最佳工艺参数为：功率为2 200 W,衬底温度为850℃,腔体压强为14 kPa,甲烷的体积分数为2.5%。在此条件下，金刚石膜生长速率为1.706μm/h,金刚石相含量为87.92%。

• 单位
  云南民族大学; 昆明理工大学