فناوری لایه‌های نازک الماس - فصل دوم

(3) پلاسمای فرکانس رادیویی CVD (RFCVD) RF می‌تواند برای تولید پلاسما با دو روش مختلف، روش کوپلینگ خازنی و روش کوپلینگ القایی، مورد استفاده قرار گیرد. پلاسمای RF CVD از فرکانس 13.56 مگاهرتز استفاده می‌کند. مزیت پلاسمای RF این است که در مساحت بسیار بزرگتری نسبت به پلاسمای مایکروویو پخش می‌شود. با این حال، محدودیت پلاسمای خازنی جفت شده RF این است که فرکانس پلاسما برای کندوپاش بهینه نیست، به خصوص اگر پلاسما حاوی آرگون باشد. پلاسمای خازنی جفت شده برای رشد لایه‌های الماس با کیفیت بالا مناسب نیست زیرا بمباران یونی از پلاسما می‌تواند منجر به آسیب شدید به الماس شود. لایه‌های الماس پلی کریستالی با استفاده از پلاسمای القایی RF تحت شرایط رسوب‌گذاری مشابه پلاسمای مایکروویو CVD رشد داده شده‌اند. لایه‌های الماس اپیتاکسیال همگن نیز با استفاده از پلاسمای القایی RF تقویت شده CVD به دست آمده‌اند.

(4) جریان مستقیم پلاسمای CVD

پلاسمای DC روش دیگری برای فعال‌سازی یک منبع گاز (عموماً مخلوطی از H2 و گاز هیدروکربن) برای رشد لایه الماس است. CVD با کمک پلاسمای DC توانایی رشد نواحی وسیعی از لایه‌های الماس را دارد و اندازه ناحیه رشد تنها با اندازه الکترودها و منبع تغذیه DC محدود می‌شود. یکی دیگر از مزایای CVD با کمک پلاسمای DC، تشکیل تزریق DC است و لایه‌های الماس معمولی به‌دست‌آمده توسط این سیستم با سرعت 80 میلی‌متر در ساعت رسوب داده می‌شوند. علاوه بر این، از آنجایی که روش‌های مختلف قوس DC می‌توانند لایه‌های الماس با کیفیت بالا را روی زیرلایه‌های غیر الماسی با سرعت رسوب بالا رسوب دهند، روشی قابل فروش برای رسوب لایه‌های الماس ارائه می‌دهند.

(5) رسوب شیمیایی بخار تقویت‌شده با پلاسمای مایکروویو رزونانس الکترونی سیکلوترون (ECR-MPECVD) پلاسمای DC، پلاسمای RF و پلاسمای مایکروویو که قبلاً توضیح داده شد، همگی H2 یا هیدروکربن‌ها را به گروه‌های اتمی هیدروژن و کربن-هیدروژن تفکیک و تجزیه می‌کنند و در نتیجه به تشکیل لایه‌های نازک الماس کمک می‌کنند. از آنجایی که پلاسمای رزونانس الکترونی سیکلوترون می‌تواند پلاسمای با چگالی بالا (>1x1011cm-3) تولید کند، ECR-MPECVD برای رشد و رسوب لایه‌های الماس مناسب‌تر است. با این حال، به دلیل فشار گاز کم (10-4- تا 10-2 Torr) مورد استفاده در فرآیند ECR، که منجر به نرخ رسوب پایین لایه‌های الماس می‌شود، این روش در حال حاضر فقط برای رسوب لایه‌های الماس در آزمایشگاه مناسب است.

این مقاله توسط گوانگدونگ ژنهوا، تولیدکننده دستگاه‌های پوشش‌دهی در خلاء، منتشر شده است.