【摘 要】
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该文研究了Si补底上工艺条件对金刚石成核的影响.研究表明,预处理、衬底温度和RF偏压对金刚石成核起着关键的作用.最大成核密度是在衬底温度为800℃时,RF偏压范围在100~150V
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该文研究了Si补底上工艺条件对金刚石成核的影响.研究表明,预处理、衬底温度和RF偏压对金刚石成核起着关键的作用.最大成核密度是在衬底温度为800℃时,RF偏压范围在100~150V之间.探讨了CVD金刚石沉积中的化学反应机理.分析表明,在CVD技术生长金刚石薄膜的工艺过程中,原子H的存在起了关键性的作用.原子H起到了稳定sp<3>键合C的化学结构,防止不连续的sp<3>键向更稳定的sp<3>键合C转变的作用,并能刻蚀非金刚石碳的成分,保证了金刚石薄膜的生长.首次观察到了金刚石ECR CVD沉积初期阶段的分形生长现象,用DLA(Diffusion-limited Aggregation)模拟解释了其分形生长机制,用Monte Carlo方法对其生长过程进行计算机模拟,理论与实验结果相符.在单晶Si衬底上,通过预称生成一层β-SiC过渡层,用ECR CVD工艺技术生长了~100μm<2>的单晶金刚石.研究结果证实,β-SiC过渡层的取向决定了金刚石薄膜的生长.用ECR CVD方法生长出了mm级品质的金刚石薄膜.
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