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金刚石膜因其优异的性能而具有广阔的应用前景。箔材基体上沉积金刚石膜具有厚度薄、柔性高、重量轻、面积大、效率高等特点,因此,它能够满足如微电子器件、生物传感器等电子器件在超薄、超轻和高效等方面的要求,。因此,箔材上沉积金刚石膜的研究对CVD金刚石在器件的轻量化、微型化和大面积超薄化方面具有重大的应用价值。本文选用Mo箔作为沉积基体。在制备薄膜的过程中,将会不可避免地有残余应力的产生。薄膜的残余应力直接影响着薄膜的性能和使用稳定性。掌握残余应力的产生原理则有助于对其更好地控制。尽管,对于块状基体上金刚石膜的残余应力已有较成熟的研究基础,但对于箔材基体上金刚石薄膜残余应力的研究还鲜有涉及。薄膜的残余应力分为热应力和本征应力两部分。热应力是由于沉积后的降温过程中,薄膜与基体的热膨胀系数差异所引起的。沉积温度、薄膜厚度和基体厚度均会影响薄膜的热应力大小。降温速度将改变热应力作用于薄膜的速度。本征应力则是薄膜生长过程中产生的,与薄膜的纯度、晶粒尺寸、厚度等结构特性密切相关,而沉积温度、沉积时间和基体预处理等工艺条件均会影响薄膜的结构特性。此外,由于不同厚度基体加工工艺不同,而具有不同的结构,这使得薄膜的生长状况存在一定差异。因此,这些沉积条件均会对薄膜的本征应力产生影响。本文主要研究沉积温度、基体预处理、降温速度、薄膜厚度和基体厚度对金刚石薄膜残余应力的影响结果及作用原理,以达探究薄膜残余应力影响因素和形成原理的目的。本文采用热丝化学气相沉积法,在金属Mo箔上沉积金刚石薄膜,主要研究了不同工艺条件对Mo箔上金刚石薄膜生长特性和残余应力的影响。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、激光拉曼光谱分别对金刚石薄膜的形貌、生长速度、相组成和纯度等特性进行了表征;利用电子探针显微分析仪和能量色散谱仪对样品表面和界面的元素分布进行了分析;利用激光拉曼光谱和X射线衍射对金刚石薄膜和钼箔基体的残余应力进行了测试。