基底温度控制方式对直流弧光放电PCVD金刚石膜的影响

人工晶体学报 ›› 2012, Vol. 41 ›› Issue (6): 1554-1560.

基底温度控制方式对直流弧光放电PCVD金刚石膜的影响

张湘辉;汪灵;龙剑平

成都理工大学材料与化学化工学院,成都610059;成都理工大学金刚石薄膜实验室,成都610059

出版日期:2012-12-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金项目(50974025,40572030);国家公益性行业科学专项经费课题(201011005-5);四川省科技厅重点科技攻关项目(05GG021-001);四川省教育厅自然科学项目(2003A142,07ZB009);成都理工大学研究基金项目(2005GY02)

Effects of Substrate Temperature Control Methods on DC Arc Discharge Plasma Chemical Vapor Deposition Diamond Film

ZHANG Xiang-hui;WANG Ling;LONG Jian-ping

Online:2012-12-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 如何精确、高效地实现对基底温度的测控,并获得优化的温度参数,对于CVD金刚石制备技术至关重要.本文采用自主研制的具有新型基底温度自动控制系统的直流弧光放电PCVD设备,分别进行了基底温度开环、闭环及开闭环复合控制下的金刚石薄膜制备研究,并采用SEM,激光Raman光谱仪对所制备薄膜的形貌品质进行了分析.研究结果表明:基底温控方式的不同会明显影响CVD金刚石膜的晶体、生长特征及品质,尤其造成了薄膜生长中二次形核密度以及非金刚石成分的显著变化；在保证系统稳定运行的前提下,当其它沉积参数恒定时,受控下的基底温度控制精度及控制品质的实时变化是影响CVD金刚石膜生长性能的主要因素,其中控制精度介于±5℃～±15℃间变化,而控制品质受控制方式的影响较大；相对于控制精度而言,控制品质的变化对常规金刚石薄膜生长性能的影响更为明显.对于此系统,只有采用开-闭环复合控制,且开环流量维持在其单独工作流量的20;时,才能保证基底温度控制精度、控制品质及所制备的CVD金刚石薄膜的质量最佳.

中图分类号:

O782.+7

张湘辉;汪灵;龙剑平. 基底温度控制方式对直流弧光放电PCVD金刚石膜的影响[J]. 人工晶体学报, 2012, 41(6): 1554-1560.

ZHANG Xiang-hui;WANG Ling;LONG Jian-ping. Effects of Substrate Temperature Control Methods on DC Arc Discharge Plasma Chemical Vapor Deposition Diamond Film[J]. Journal of Synthetic Crystals, 2012, 41(6): 1554-1560.