金刚石的特殊晶体结构使其成为一种性能优异的功能材料，它具有高硬度、低摩擦系数、高热导率、高透光率、低介电系数和高禁带宽度等性质。化学气相沉积制备金刚石膜成本低、质量高，广泛应用于工具涂层、热沉、光学窗口、半导体器件等方面。 化学气相沉积金刚石膜过程中，衬底的典型温度为800～1000℃，这么高的温度限制了其作为GaAs、ZnS等低熔点光学材料窗口和涂层的应用。低温沉积金刚石膜不仅可以使晶粒细化，降低表面粗糙度，减小光的散射作用，而且可以消除热应力。 本实验采用MWPCVD-4型实验仪器，以CH₄／Ar／H₂为反应气源，单晶Si（111）基片，低温沉积金刚石膜。分别考虑气体系统及比例、微波功率、反应气压、基片处理方式和基片位置对低温沉积金刚石薄膜的影响。为提高金刚石成核密度分别采用以下三种不同的基片处理方法。 ①金刚石研磨剂研磨基片； ②金刚石超微粉悬浊液对基片引晶处理； ③金刚石研磨剂研磨和金刚石悬浊液引晶复合处理方式。 结果表明，气体系统中引入氩气一方面不仅有利于维持低压放电，而且改善放电状态，提高反应活性基浓度和活性，提高低温沉积金刚石膜的质量；另一方面，由于其大的电离截面使其和电子碰撞的几率大大提高，对等离子体进行冷却，有利于基片温度的降低。经过对比采用方案③基片处理方式，基片和等离子球处于相切位置时，在微波输入功率700W和反应气压1000Pa时沉积工艺参数时，基片成核密度较高。 另外，本实验通过X衍射分析（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对上述条件制备的金刚石膜结构和表面形貌进行表征。 研究表明：XRD衍射图谱表明所得金刚石膜样品在2θ为43.9°存在金刚石的（111）特征峰包，由于存在缺陷，金刚石峰出现宽化。SEM照片表明所得金刚石薄膜表面是由规则排列、尺寸200nm左右的二次成核晶粒堆积形成，金刚石晶核呈球状，没有明显的刻面特征。