A CVD à filamentu caldu hè u metudu u più anticu è u più pupulare per fà cresce i diamanti à bassa pressione. In u 1982, Matsumoto et al. anu riscaldatu un filamentu metallicu refrattariu à più di 2000 °C, à quale temperatura u gasu H2 chì passa per u filamentu produce facilmente atomi d'idrogenu. A pruduzzione d'idrogenu atomicu durante a pirolisi di l'idrocarburi hà aumentatu a velocità di deposizione di i filmi di diamanti. U diamante hè depositatu selettivamente è a furmazione di grafite hè inibita, risultendu in velocità di deposizione di filmi di diamanti di l'ordine di mm / h, chì hè una velocità di deposizione assai alta per i metudi cumunemente usati in l'industria. L'HFCVD pò esse realizatu aduprendu una varietà di fonti di carbone, cum'è u metanu, u propanu, l'acetilene è altri idrocarburi, è ancu alcuni idrocarburi chì cuntenenu ossigenu, cum'è l'acetone, l'etanolu è u metanolu. L'aghjunta di gruppi chì cuntenenu ossigenu allargisce a gamma di temperature per a deposizione di diamanti.
In più di u sistema HFCVD tipicu, ci sò una quantità di mudificazioni à u sistema HFCVD. A più cumuna hè un sistema cumminatu di plasma DC è HFCVD. In questu sistema, una tensione di polarizazione pò esse applicata à u substratu è à u filamentu. Una polarizazione pusitiva custante nantu à u substratu è una certa polarizazione negativa nantu à u filamentu face chì l'elettroni bombardinu u substratu, permettendu à l'idrogenu superficiale di desorbisce. U risultatu di a desorbimentu hè un aumentu di a velocità di deposizione di u film di diamante (circa 10 mm/h), una tecnica cunnisciuta cum'è HFCVD assistita da elettroni. Quandu a tensione di polarizazione hè abbastanza alta per creà una scarica di plasma stabile, a decomposizione di H2 è idrocarburi aumenta dramaticamente, ciò chì porta infine à un aumentu di a velocità di crescita. Quandu a polarità di a polarizazione hè invertita (u substratu hè polarizatu negativamente), u bombardamentu ionicu si verifica nantu à u substratu, purtendu à un aumentu di a nucleazione di diamanti nantu à substrati senza diamanti. Un'altra mudificazione hè a sustituzione di un unicu filamentu caldu cù parechji filamenti diversi per ottene una deposizione uniforme è infine una grande area di film di diamante. U svantaghju di HFCVD hè chì l'evaporazione termica di u filamentu pò furmà contaminanti in u film di diamante.
(2) CVD à plasma à microonde (MWCVD)
In l'anni 1970, i scientifichi anu scupertu chì a cuncentrazione di l'idrogenu atomicu puderia esse aumentata aduprendu u plasma DC. Di cunsiguenza, u plasma hè diventatu un altru metudu per prumove a furmazione di filmi di diamanti decompunendu H2 in idrogenu atomicu è attivendu gruppi atomichi à basa di carbone. In più di u plasma DC, dui altri tipi di plasma anu ancu ricevutu attenzione. U CVD à plasma à microonde hà una frequenza d'eccitazione di 2,45 GHz, è u CVD à plasma RF hà una frequenza d'eccitazione di 13,56 MHz. I plasmi à microonde sò unichi in quantu a frequenza di e microonde induce vibrazioni elettroniche. Quandu l'elettroni si scontranu cù atomi o molecule di gas, si produce un altu tassu di dissociazione. U plasma à microonde hè spessu chjamatu materia cù elettroni "caldi", ioni "freddi" è particelle neutre. Durante a deposizione di film sottili, e microonde entranu in a camera di sintesi CVD migliorata da plasma attraversu una finestra. U plasma luminescente hè generalmente di forma sferica, è a dimensione di a sfera aumenta cù a putenza di e microonde. I filmi fini di diamante sò cultivati nantu à un substratu in un angulu di a regione luminescente, è u substratu ùn deve micca esse in cuntattu direttu cù a regione luminescente.
–Questu articulu hè statu publicatu dafabricatore di macchine di rivestimentu à vuotoGuangdong Zhenhua
Data di publicazione: 19 di ghjugnu 2024