【摘要】：采用熱絲化學(xué)氣相沉積(chemical vapordeposition,CVD)的方法,以丙酮為碳源生長金剛石薄膜時,利用等離子體發(fā)射光譜對生長過程中的等離子體空間分布進行了在線診斷。采用SEM,Raman光譜分別對沉積金剮石膜表面、斷面的形貌和質(zhì)量進行表征。光譜分析表明,對于線性陣列布絲情況下,中心區(qū)域與邊緣區(qū)域的基團分布存在差異,中心區(qū)溫度高,裂解能力強,基團強度高于兩邊,但中心區(qū)域基團特征峰強度的變化比等離子球平緩的多;距離熱絲越遠,熱輻射減小,從丙酮分子中裂解出CH和CO等基團以及由原子H激發(fā)的H_β與H_α等強度降低,反而使得復(fù)合生成的C2基團增加。SEM測試結(jié)果表明,當(dāng)絲基間距為4.5,5.5,6.5 mm時,所沉積的金剛石薄膜表面由致密規(guī)則晶面向混亂轉(zhuǎn)變,且單位時間內(nèi)的生長速率也依次降低,此外,Raman光譜表明隨著縱向間距的加大,金剛石薄膜的質(zhì)量隨之降低。這與診斷結(jié)果中CH和CO強度的降低,C_2基團強度增加及基團C_2/H_α比強度下降相吻合。
[Abstract]:Chemical vaporization vapor deposition (HCVD) was used to diagnose the plasma spatial distribution in the growth process of diamond films grown with acetone as a carbon source. SEM Raman spectra were used to characterize the morphology and quality of the surface and cross section of the deposited gold sloughing film. The spectral analysis shows that the distribution of groups in the center region and the edge region is different in the case of linear array arrangement, the temperature of the center region is high, the cracking ability is strong, and the strength of the group is higher than that of the two sides. But the change of the characteristic peak intensity of the group in the center region is much slower than that of the plasma sphere, the farther away from the hot filament, the decrease of the thermal radiation, the splitting of the groups such as Ch and CO from the acetone molecule and the decrease of the intensity of H _ 尾 and H _ 偽 excited by the atom H, On the contrary, the results of SEM show that the surface of diamond film changes from dense regular crystal to chaos, and the growth rate of diamond film decreases in turn when the distance of filament base is 4.5 ~ 5.5 ~ (-6.5) mm. In addition, Raman spectra show that the quality of diamond films decreases with the increase of longitudinal spacing. This is consistent with the decrease of Ch and CO strength in the diagnostic results and the increase of the strength of the C _ 2 group and the decrease of the specific strength of the group C _ 2 / H _ 偽.
【作者單位】： 武漢工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院湖北省等離子體化學(xué)與新材料重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(11175137) 武漢工程大學(xué)研究生教育創(chuàng)新基金項目(CX2014066)資助
【分類號】：TB306

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