金刚石膜具有能够媲美单晶金刚石的优异物理化学性能,同时能够满足大尺寸的制备要求,是理想的红外窗口和芯片散热材料.本文采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)设备,研究了不同沉积温度和甲烷浓度对金刚石膜沉积的影响,并通过SEM和Raman对其进行了表征分析.结果 表明,当沉积温度过高时,会导致等离子体中的活性粒子能量增大,从而使金刚石晶粒变大;当沉积温度过低时,会造成金刚石膜中的石墨相含量增加.甲烷浓度的变化会引起环境中含碳基团浓度的变化,影响原子氢对石墨相的刻蚀作用,进而导致金刚石膜内石墨相含量的明显变化,影响金刚石膜质量.本文最终选用850℃的沉积温度和5.0％的甲烷浓度作为金刚石膜生长的沉积参数,通过长时间生长成功制备了直径76.2 mm的金刚石自支撑膜,并对其进行了XRD和红外透过性能测试.红外透过测试结果表明制备的自支撑金刚石膜在8～12 μm波段透过率良好,平均透过率达到了56.8％.