(3) Radiofrequenz-Plasma-CVD (RFCVD): Hochfrequenzplasma kann mittels zweier verschiedener Methoden erzeugt werden: kapazitiver und induktiver Kopplung. RF-Plasma-CVD arbeitet mit einer Frequenz von 13,56 MHz. Der Vorteil von RF-Plasma liegt in seiner deutlich größeren Flächenverteilung im Vergleich zu Mikrowellenplasma. Allerdings ist die Frequenz des kapazitiv gekoppelten RF-Plasmas für das Sputtern nicht optimal, insbesondere bei Argonanteil. Kapazitiv gekoppeltes Plasma eignet sich nicht für die Herstellung hochwertiger Diamantschichten, da der Ionenbeschuss des Plasmas zu schweren Schäden am Diamanten führen kann. Polykristalline Diamantschichten wurden bereits mittels RF-induziertem Plasma unter ähnlichen Abscheidungsbedingungen wie bei der Mikrowellen-Plasma-CVD hergestellt. Homogene epitaktische Diamantschichten konnten ebenfalls durch RF-induzierte plasmaverstärkte CVD gewonnen werden.
(4) DC Plasma CVD
Gleichstromplasma ist eine weitere Methode zur Aktivierung einer Gasquelle (üblicherweise ein Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenwasserstoffgas) für das Diamantfilmwachstum. Die DC-plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (CVD) ermöglicht das Wachstum großflächiger Diamantfilme, wobei die Größe der Wachstumsfläche lediglich durch die Größe der Elektroden und die Gleichstromversorgung begrenzt ist. Ein weiterer Vorteil der DC-plasmaunterstützten CVD ist die Erzeugung einer Gleichstrominjektion. Typische Diamantfilme, die mit diesem System hergestellt werden, weisen eine Abscheidungsrate von 80 mm/h auf. Da verschiedene Gleichstrombogenverfahren zudem die Abscheidung hochwertiger Diamantfilme auf Nicht-Diamant-Substraten mit hohen Abscheidungsraten ermöglichen, stellen sie ein marktfähiges Verfahren zur Diamantfilmabscheidung dar.
(5) Elektronenzyklotronresonanz-Mikrowellenplasma-verstärkte chemische Gasphasenabscheidung (ECR-MPECVD): Die zuvor beschriebenen Gleichstrom-, Hochfrequenz- und Mikrowellenplasmen dissoziieren und zersetzen H₂ bzw. Kohlenwasserstoffe in atomaren Wasserstoff und Kohlenstoff-Wasserstoff-Atomgruppen und tragen so zur Bildung dünner Diamantschichten bei. Da Elektronenzyklotronresonanzplasma hochdichte Plasmen (>1 × 10¹¹ cm⁻³) erzeugen kann, eignet sich ECR-MPECVD besser für das Wachstum und die Abscheidung von Diamantschichten. Aufgrund des niedrigen Gasdrucks (10⁻⁴ bis 10⁻² Torr) im ECR-Prozess, der zu einer geringen Abscheidungsrate von Diamantschichten führt, ist das Verfahren derzeit jedoch nur für die Abscheidung von Diamantschichten im Labor geeignet.
–Dieser Artikel wurde vom Hersteller von Vakuumbeschichtungsanlagen, Guangdong Zhenhua, veröffentlicht.
Veröffentlichungsdatum: 19. Juni 2024