本文關(guān)鍵詞： 微波等離子體化學(xué)氣相沉積 同質(zhì)外延 單晶金剛石　出處：《新型炭材料》2017年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：利用微波等離子體化學(xué)氣相沉積(MPCVD)法在高溫高壓(HPHT)下制備的單晶片上進(jìn)行單晶金剛石同質(zhì)外延生長,研究了甲烷濃度和襯底溫度對金剛石生長的影響。利用掃描電子顯微鏡與激光拉曼光譜儀對生長前后的樣品進(jìn)行表征。結(jié)果表明,利用HPHT單晶片上生長時(shí),主要為層狀生長和丘狀生長模式,丘狀生長易出現(xiàn)多晶結(jié)構(gòu)。降低甲烷濃度能夠降低丘狀生長密度,提高金剛石表面平整度;金剛石生長速率隨甲烷濃度、工作氣壓和襯底溫度的增加而提高,但過高的甲烷濃度(72%)和襯底溫度(1 150℃)會降低金剛石的質(zhì)量。所生長出的單晶金剛石質(zhì)量較為理想,襯底與生長層之間過渡比較自然,金剛石結(jié)晶度高,缺陷密度小,但隨膜層增厚,非晶碳含量有所增加。
[Abstract]:By microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) method in high temperature and high pressure (HPHT) single crystal film prepared on single-crystal diamond homoepitaxial growth, studied the effect of methane concentration and substrate temperature on diamond growth. The growth of samples before and after using scanning electron microscopy and laser Raman spectrometer was investigated. The results show that the use of HPHT single chip growth, mainly layered growth and mound growth pattern, mound growth prone to polycrystalline structure. The decrease of methane concentration can reduce the mound growth density, improve the surface roughness of diamond; diamond growth rate increases with the increase of methane concentration, working pressure and substrate temperature increased, but high concentration of methane (72%) and substrate temperature (1150 DEG C) will reduce the quality of diamond. Diamond quality growth is ideal, between substrate and layer growth transition more natural, The diamond crystallinity is high and the defect density is small, but the amorphous carbon content increases with the thickening of the film layer.

【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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【分類號】：TQ163
【正文快照】： Homoepitaxial growth of single crystal diamond bymicrowave plasma chemical vapor depositionYAN Lei,MA Zhi-bin,CHEN Lin,FU Qiu-ming,WU Chao,GAO Pan(Key Laboratory of Plasma Chemical and Advanced Materials of Hubei Province,School of Material Science and E

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本文編號：1457636