论文部分内容阅读
CVD金刚石是一种具有诸多卓越性能的工程材料，在微电子器件的热沉应用领域有着广阔的发展前景。由于CVD金刚石硬度极大，脆性高，金刚石膜的加工存在着应力集中容易碎裂的问题，小型精密的金刚石热沉片极其难以加工。针对这一难题，本文提出了一种基于模具法的新型的小型CVD金刚石热沉片制备方法，并开展了相关的制备技术研究。本文所完成的主要工作以及取得的主要成果如下：1.开展了基于模具法的小型CVD金刚石热沉片制备的流场、温度场仿真研究。利用有限元仿真研究了反应气体流速、热丝排布、热丝温度等因素对流场、温度场均匀性的影响，获得了金刚石沉积过程中模具型腔内的流场和模具表面温度场的分布状况，为小型CVD金刚石热沉片的制备提供了适合的制备工艺参数。2.开展了模具法制备小型CVD金刚石热沉片的试验研究。利用ICP技术制造出了适合小型CVD金刚石热沉片沉积的硅模具。利用热丝CVD法在硅模具型腔中制备金刚石热沉片，通过对制备工艺参数的精确控制，得到了生长速度，形状尺寸，表面形貌较为理想的小型CVD金刚石热沉片。3.开展了CVD金刚石热沉片的导热性能研究。对所制备的金刚石热沉片的导热系数进行了测试，结果显示采用模具法制备的小型CVD金刚石热沉片的导热性能较好。同时论文还对影响CVD金刚石热沉片导热性能的因素进行了分析。