气体进出方式对MPCVD大面积金刚石膜均匀性的影响

人工晶体学报 ›› 2016, Vol. 45 ›› Issue (4): 906-912.

气体进出方式对MPCVD大面积金刚石膜均匀性的影响

钟强;黑鸿君;李晓静;张阿莉;申艳艳;刘小萍;于盛旺

太原理工大学材料科学与工程学院表面工程研究所,太原,030024;中国兵器科学研究院宁波分院,宁波,315103;北京控制工程研究所,北京,100191

出版日期:2016-04-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
山西省自然科学基金(2013011012-4);浙江省公益技术应用项目(2014C31113);宁波市自然科学基金项目(2014A610012);国家自然科学基金(51474154,11405114)

Uniform Variation of Large-area Diamond Films Deposited by MPCVD with Different Gas-inlet and-outlet Locations

ZHONG Qiang;HEI Hong-jun;LI Xiao-jing;ZHANG A-li;SHEN Yan-yan;LIU Xiao-ping;YU Sheng-wang

Online:2016-04-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 使用自行研制的MPCVD装置,在功率为8 kW条件下、气体由四种方式进出反应腔体时,在直径65 mm的Si基片上制备了金刚石膜.分别利用数字千分尺和Raman光谱对金刚石膜的厚度和品质均匀性进行了表征.使用Comsol软件模拟了不同进出气方式下腔体内部气体流场的分布,并分析了气体进出方式与所制备金刚石膜均匀性之间的关系.研究表明,反应气体进出位置的改变对等离子体的状态没有明显的影响,但对膜的厚度和品质均匀性有影响较大.气体由中间腔体侧壁上的进气孔进入时,容易造成膜厚度和品质的不均匀性.气体由耦合天线的圆盘中心的进气孔进入时,膜厚度和品质的均匀性明显提高,而由锥形反射体底平面上的出气孔排出时均匀性最优.反应气体流场分布的不均匀性和等离子体区域流速的差异是导致金刚石膜厚度和品质不均匀性的主要原因.

中图分类号:

TG174

钟强;黑鸿君;李晓静;张阿莉;申艳艳;刘小萍;于盛旺. 气体进出方式对MPCVD大面积金刚石膜均匀性的影响[J]. 人工晶体学报, 2016, 45(4): 906-912.

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