微波等离子体化学气相沉积设备微波系统的仿真优化与验证

人工晶体学报 ›› 2020, Vol. 49 ›› Issue (10): 1896-1903.

微波等离子体化学气相沉积设备微波系统的仿真优化与验证

王心洋;曹光宇;黄翀

长沙新材料产业研究院有限公司,航天新材料湖南省重点实验室,长沙 410082;北京无线电计量测试研究所,北京 100039;长沙新材料产业研究院有限公司,航天新材料湖南省重点实验室,长沙 410082

出版日期:2020-10-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
长沙市科技计划项目(kq1706091)

Simulation Optimization and Verification of a Microwave System for Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition Device

WANG Xinyang;CAO Guangyu;HUANG Chong

Online:2020-10-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法产生的等离子体密度高,材料外延生长过程可控性好且洁净度高,是制备高质量金刚石膜的重要方法.基于谐振腔理论和三维全波电磁场仿真,对MPCVD设备微波系统中谐振腔、模式转换器、样品托等影响微波传输效率及电场分布形态的部件进行设计和优化,并通过对微波传输系统关键参量的测试和监控,研究系统调试变量对金刚石外延生长的影响.基于自研的MPCVD设备,实现较高品质金刚石膜的合成,金刚石有效生长区域为?50 mm圆面,外延生长速度10～25μm/h,单晶样品的表征结果显示合成的金刚石透光率接近理论值,材料的结晶程度良好,氮、硅等杂质含量较低.

中图分类号:

O484

王心洋;曹光宇;黄翀. 微波等离子体化学气相沉积设备微波系统的仿真优化与验证[J]. 人工晶体学报, 2020, 49(10): 1896-1903.

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