本文關鍵詞：氣體進出方式對MPCVD大面積金剛石膜均勻性的影響

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【摘要】：使用自行研制的MPCVD裝置,在功率為8 k W條件下、氣體由四種方式進出反應腔體時,在直徑65 mm的Si基片上制備了金剛石膜。分別利用數(shù)字千分尺和Raman光譜對金剛石膜的厚度和品質均勻性進行了表征。使用Comsol軟件模擬了不同進出氣方式下腔體內部氣體流場的分布,并分析了氣體進出方式與所制備金剛石膜均勻性之間的關系。研究表明,反應氣體進出位置的改變對等離子體的狀態(tài)沒有明顯的影響,但對膜的厚度和品質均勻性有影響較大。氣體由中間腔體側壁上的進氣孔進入時,容易造成膜厚度和品質的不均勻性。氣體由耦合天線的圓盤中心的進氣孔進入時,膜厚度和品質的均勻性明顯提高,而由錐形反射體底平面上的出氣孔排出時均勻性最優(yōu)。反應氣體流場分布的不均勻性和等離子體區(qū)域流速的差異是導致金剛石膜厚度和品質不均勻性的主要原因。
【作者單位】： 太原理工大學材料科學與工程學院表面工程研究所;中國兵器科學研究院寧波分院;北京控制工程研究所;
【關鍵詞】： 氣體進出方式 MPCVD 金剛石膜 均勻性 流場模擬
【基金】：山西省自然科學基金(2013011012-4) 浙江省公益技術應用項目(2014C31113) 寧波市自然科學基金項目(2014A610012) 國家自然科學基金(51474154,11405114)
【分類號】：TQ163
【正文快照】： (Received 20 November 2015,accepted 7 January 2016)1引言微波等離子體化學氣相沉積(MPCVD)制備的高品質金剛石膜具有優(yōu)異的物理和化學性能,在軍事、航空航天及國民經(jīng)濟的許多領域都具有十分廣闊的應用前景[1-3]。要克服MPCVD沉積速率低的問題,實現(xiàn)大面積高品質金剛石膜的

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本文編號：1091329