Гарачая хімічная хімічна-хімічная апрацоўка (ХАФ) — гэта самы ранні і найбольш папулярны метад вырошчвання алмазаў пры нізкім ціску. У 1982 годзе Мацумота і інш. нагрэлі нітку тугаплаўкага металу да тэмпературы больш за 2000°C, пры якой газ H2, які праходзіць праз нітку, лёгка ўтварае атамы вадароду. Утварэнне атамарнага вадароду падчас піролізу вуглевадародаў павялічыла хуткасць адкладання алмазных плёнак. Алмаз селектыўна адкладаецца, а ўтварэнне графіту стрымліваецца, што прыводзіць да хуткасці адкладання алмазнай плёнкі парадку мм/г, што з'яўляецца вельмі высокай хуткасцю адкладання для метадаў, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў прамысловасці. ХАФ можна выконваць з выкарыстаннем розных крыніц вугляроду, такіх як метан, прапан, ацэтылен і іншыя вуглевадароды, і нават некаторых кіслародзмяшчальных вуглевадародаў, такіх як ацэтон, этанол і метанол. Даданне кіслародзмяшчальных груп пашырае дыяпазон тэмператур для адкладання алмазаў.
Акрамя тыповай сістэмы HFCVD, існуе шэраг мадыфікацый сістэмы HFCVD. Найбольш распаўсюджанай з'яўляецца камбінаваная сістэма пастаяннага плазмы і HFCVD. У гэтай сістэме напружанне зрушэння можа быць прыкладзена да падкладкі і ніткі накалення. Пастаяннае станоўчае зрушэнне на падкладцы і пэўнае адмоўнае зрушэнне на нітцы прымушае электроны бамбардзіраваць падкладку, дазваляючы павярхоўнаму вадароду дэсарбаваць. Вынікам дэсорбцыі з'яўляецца павелічэнне хуткасці адкладання алмазнай плёнкі (каля 10 мм/г), гэтая тэхніка, вядомая як электронна-асіставанае HFCVD. Калі напружанне зрушэння дастаткова высокае для стварэння стабільнага плазменнага разраду, раскладанне H2 і вуглевадародаў рэзка ўзрастае, што ў канчатковым выніку прыводзіць да павелічэння хуткасці росту. Калі палярнасць зрушэння змяняецца на адваротную (падкладка мае адмоўнае зрушэнне), на падкладцы адбываецца іённая бамбардзіроўка, што прыводзіць да павелічэння зародкаўтварэння алмаза на неалмазных падкладках. Яшчэ адна мадыфікацыя — замена адной гарачай ніткі некалькімі рознымі ніткамі для дасягнення раўнамернага нанясення і, у канчатковым выніку, вялікай плошчы алмазнай плёнкі. Недахопам HFCVD з'яўляецца тое, што тэрмічнае выпарэнне ніткі можа ўтвараць забруджванні ў алмазнай плёнцы.
(2) Мікрахвалевая плазменная хімічная хімічна апрацоўка (MWCVD)
У 1970-х гадах навукоўцы выявілі, што канцэнтрацыю атамарнага вадароду можна павялічыць з дапамогай плазмы пастаяннага току. У выніку плазма стала яшчэ адным метадам стымулявання ўтварэння алмазных плёнак шляхам раскладання H2 на атамарны вадарод і актывацыі атамных груп на аснове вугляроду. Акрамя плазмы пастаяннага току, увагу прыцягнулі яшчэ два тыпы плазмы. Мікрахвалевая плазма CVD мае частату ўзбуджэння 2,45 ГГц, а радыёчастотная плазма CVD мае частату ўзбуджэння 13,56 МГц. Мікрахвалевая плазма ўнікальная тым, што мікрахвалевая частата індукуе электронныя ваганні. Калі электроны сутыкаюцца з атамамі або малекуламі газу, утвараецца высокая хуткасць дысацыяцыі. Мікрахвалевую плазму часта называюць рэчывам з «гарачымі» электронамі, «халоднымі» іонамі і нейтральнымі часціцамі. Падчас нанясення тонкай плёнкі мікрахвалі трапляюць у камеру сінтэзу CVD з плазменнай падрыхтоўкай праз акно. Люмінесцэнтная плазма звычайна мае сферычную форму, і памер сферы павялічваецца з магутнасцю мікрахвалевай хвалі. Тонкія алмазныя плёнкі вырошчваюцца на падкладцы ў куце люмінесцэнтнай вобласці, і падкладка не абавязкова павінна знаходзіцца ў непасрэдным кантакце з люмінесцэнтнай вобласцю.
–Гэты артыкул апублікаванывытворца вакуумных пакрыццяўГуандун Чжэньхуа
Час публікацыі: 19 чэрвеня 2024 г.