氧等离子体对以石墨为碳源合成的CVD金刚石颗粒的影响

作者：姚凯丽; 代兵^*; 谭小俊; 杨磊; 刘康; 舒国阳; 韩杰才; 朱嘉琦^*

来源：人工晶体学报, 2019, 48(09): 1621-1625.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2019.09.009

• 金刚石颗粒
• 石墨
• 微波辅助化学气相沉积
• 氧等离子体

采用一种新型的金刚石颗粒制备方法,利用微波辅助化学气相沉积技术,向反应室内通入氢气,以固态石墨片同时作为碳源和衬底沉积金刚石颗粒。利用该方法合成的金刚石颗粒具有微米级尺寸,可用作研磨剂、抛光剂、形核剂等。但是合成的金刚石颗粒中仍含有少量的非晶碳,且合成颗粒的尺寸均匀性有待提高。为解决以上问题,本文中在反应不同阶段(初期、中期及末期)通入氧气,形成氧等离子体;研究氧等离子体对合成的金刚石颗粒形貌、尺寸、质量、纯度的影响,以及随氧等离子体添加阶段不同而产生的不同变化情况。结果表明,经氧等离子体处理的金刚石颗粒形貌略有改变,表面光滑度更好,且金刚石颗粒尺寸的一致性有所提高;经过激光粒度测试发现,金刚石颗粒的尺寸主要集中在25～29μm。添加氧等离子体有助于消除金刚石中的非晶碳,提高金刚石纯度;且在反应初期添加氧等离子体可最大程度提高金刚石颗粒质量。

• 单位
  航天学院; 哈尔滨工业大学