金剛石薄膜具有優(yōu)異的力學、電學、聲學、光學、熱學性能,在高密度集成電路封裝材料、導彈雷達罩保護涂層、電化學電極及其他高新技術領域具有極佳的應用前景。本研究在傳統微波等離子體化學氣相沉積（MPCVD）系統的基礎上,引入了高斯分布的連續(xù)激光,組成激光-微波等離子體CVD（LMPCVD）裝置用于金剛石薄膜的制備,利用激光的光、熱效應促進前驅體反應進程,提高CVD金剛石薄膜質量。分別采用MPCVD、LMPCVD法,以Si（100）晶片為基板,在CH₄-H₂氣體系統中制備金剛石薄膜,探究甲烷濃度（η_c）、微波功率(p_mw)及激光功率密度（E）對金剛石薄膜生長的影響。最后,通過對比兩種方法的實驗結果,探究了激光的引入對金剛石薄膜生長的影響機制。在MPCVD系統中探究η_c和p_mw對金剛石薄膜生長的影響。隨η_c的升高,金剛石相的含量降低,結晶性變差,薄膜殘余應力的性質由壓應力逐漸轉變?yōu)槔瓚�。�?sub>c=1.5%,p_mw

【文章來源】： 徐甜甜 武漢理工大學

【文章頁數】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

金剛石晶Fig.1-1Thecrystals

9離子體工藝低得多的氣體溫度下工作，產生的原子氫較少，因此，與等離子體方法相比，HFCVD法制備的金剛石薄膜沉積速率較低，薄膜質量也較差。盡管存在這些缺點，熱絲輔助沉積仍然很受歡迎，而且是目前較成熟的工業(yè)化生產金剛石膜的工藝，這是因為HFCVD設備成本低且裝置簡單。此外，熱絲反應器可直接擴展到大尺寸，并可用于涂覆復雜的形狀和內表面[43]。美國sp3公司研制開發(fā)了一種雙腔體HFCVD沉積設備，沉積面積可達1980cm2。德國夫瑯禾費表面工程和薄膜研究所開發(fā)了新型的HFCVD設備用于大面積沉積金剛石膜，最大沉積面積可達50cm×60cm。NeoCoat公司也研制開發(fā)了一種HFCVD設備，設備最大功率可達120kW，沉積面積達40cm×118cm[27]。圖1-2用于金剛石薄膜生長的CVD技術總結[42]Fig.1-2SummaryofCVDtechniquesfordiamondfilmgrowth

10郎圖1-3熱絲化學氣相沉積裝置簡圖Fig.1-3SchematicdiagramofHFCVD圖1-4MPCVD裝置簡圖Fig.1-4SchematicdiagramofMPCVD

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2991486