【摘 要】
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采用射频等离子增强化学气相沉积法,调节工艺参数在载玻片和单晶硅片上沉积类金刚石薄膜。采用RM2000型显微激光拉曼光谱仪对沉积薄膜进行拉曼光谱分析；用3D表面形貌仪(BMT ex
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采用射频等离子增强化学气相沉积法,调节工艺参数在载玻片和单晶硅片上沉积类金刚石薄膜。采用RM2000型显微激光拉曼光谱仪对沉积薄膜进行拉曼光谱分析；用3D表面形貌仪(BMT expert)测量薄膜厚度；用HX-1000TM/LCD型显微硬度计测量薄膜硬度；用S53/54紫外-可见光分光光度计测试薄膜透过率。
不同工艺参数下沉积薄膜拉曼光谱与类金刚石薄膜拉曼光谱相似。自偏压主要受功率密度的影响,功率密度从0.14W/cm2增至4.29W/cm2时,自偏压从80V增至610V;薄膜生长速率、薄膜硬度和透过率主要受功率密度、氩气分压和丁烷分压的影响,板极间距对薄膜性能影响较小。研究表明,当功率密度为2.86～3.58W/cm2、氩气分压为3.5～6.3Pa、丁烷分压为0.63-0.7Pa和极板间距为6～9cm时,薄膜有较高的生长速率、硬度和透过率。
在反应气氛中加入氢气来探讨其对薄膜生长速率、薄膜硬度和透过率的影响。研究表明,在氩氢丁烷和氢气丁烷混合气氛中随着氢气分压的增加,薄膜生长速率降低。在氩氢丁烷混合气氛中,薄膜生长速率为29～47nm/min,氢气分压对薄膜硬度和透过率影响较大,随着氢气分压的增加,薄膜硬度和透过率逐渐提高,最大硬度为1426HV;在氢气丁烷混合气氛中,薄膜生长速率为13～27nm/min,氢气分压对薄膜硬度影响较大,薄膜硬度随着氢气分压的升高而增加,最大硬度为1450HV。
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