गर्म फिलामेंट CVD कम दबाव पर हीरा उगाने की सबसे प्रारंभिक और सर्वाधिक लोकप्रिय विधि है। 1982 मात्सुमोतो एट अल ने एक दुर्दम्य धातु फिलामेंट को 2000 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान पर गर्म किया, जिस तापमान पर फिलामेंट से गुजरने वाली H2 गैस आसानी से हाइड्रोजन परमाणुओं का उत्पादन करती है। हाइड्रोकार्बन पायरोलिसिस के दौरान परमाणु हाइड्रोजन के उत्पादन से हीरे की फिल्मों के जमाव की दर में वृद्धि हुई। हीरा चुनिंदा रूप से जमा होता है और ग्रेफाइट गठन को बाधित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप हीरे की फिल्म जमाव दर मिमी/घंटा के क्रम में होती है, जो उद्योग में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली विधियों के लिए बहुत उच्च जमाव दर है। HFCVD विभिन्न प्रकार के कार्बन स्रोतों का उपयोग करके किया जा सकता है, जैसे मीथेन, प्रोपेन, एसिटिलीन और अन्य हाइड्रोकार्बन
सामान्य HFCVD प्रणाली के अलावा, HFCVD प्रणाली में कई संशोधन हैं। सबसे आम एक संयुक्त डीसी प्लाज्मा और HFCVD प्रणाली है। इस प्रणाली में, सब्सट्रेट और फिलामेंट पर एक बायस वोल्टेज लागू किया जा सकता है। सब्सट्रेट पर एक निरंतर सकारात्मक बायस और फिलामेंट पर एक निश्चित नकारात्मक बायस इलेक्ट्रॉनों को सब्सट्रेट पर बमबारी करने का कारण बनता है, जिससे सतह हाइड्रोजन को अवशोषित किया जा सकता है। विशोषण का परिणाम हीरे की फिल्म (लगभग 10 मिमी / घंटा) की जमा दर में वृद्धि है, एक तकनीक जिसे इलेक्ट्रॉन-सहायता प्राप्त HFCVD के रूप में जाना जाता है। जब बायस वोल्टेज एक स्थिर प्लाज्मा डिस्चार्ज बनाने के लिए पर्याप्त उच्च होता है, तो H2 और हाइड्रोकार्बन का अपघटन नाटकीय रूप से बढ़ जाता है, जो अंततः विकास दर में वृद्धि की ओर जाता है। जब बायस की ध्रुवीयता उलट जाती है (सब्सट्रेट नकारात्मक रूप से बायस्ड होता है), तो सब्सट्रेट पर आयन बमबारी होती है, जिससे गैर-हीरे के सब्सट्रेट पर हीरे के न्यूक्लियेशन में वृद्धि होती है। एक अन्य संशोधन एक ही गर्म तंतु के स्थान पर अनेक भिन्न तंतुओं का प्रयोग करना है, ताकि एकसमान निक्षेपण हो सके और अंततः हीरे की फिल्म का एक बड़ा क्षेत्र प्राप्त हो सके। एचएफसीवीडी का नुकसान यह है कि तंतु के ऊष्मीय वाष्पीकरण से हीरे की फिल्म में संदूषक बन सकते हैं।
(2) माइक्रोवेव प्लाज्मा सी.वी.डी. (एम.डब्ल्यू.सी.वी.डी.)
1970 के दशक में, वैज्ञानिकों ने पाया कि डीसी प्लाज्मा का उपयोग करके परमाणु हाइड्रोजन की सांद्रता को बढ़ाया जा सकता है। परिणामस्वरूप, प्लाज्मा H2 को परमाणु हाइड्रोजन में विघटित करके और कार्बन-आधारित परमाणु समूहों को सक्रिय करके हीरे की फिल्मों के निर्माण को बढ़ावा देने का एक और तरीका बन गया। डीसी प्लाज्मा के अलावा, दो अन्य प्रकार के प्लाज्मा पर भी ध्यान दिया गया है। माइक्रोवेव प्लाज्मा CVD की उत्तेजना आवृत्ति 2.45 GHZ है, और RF प्लाज्मा CVD की उत्तेजना आवृत्ति 13.56 MHz है। माइक्रोवेव प्लाज्मा इस मायने में अद्वितीय हैं कि माइक्रोवेव आवृत्ति इलेक्ट्रॉन कंपन को प्रेरित करती है। जब इलेक्ट्रॉन गैस परमाणुओं या अणुओं से टकराते हैं, तो उच्च पृथक्करण दर उत्पन्न होती है। माइक्रोवेव प्लाज्मा को अक्सर "गर्म" इलेक्ट्रॉनों, "ठंडे" आयनों और तटस्थ कणों वाले पदार्थ के रूप में संदर्भित किया जाता है। पतली फिल्म जमाव के दौरान, माइक्रोवेव एक खिड़की के माध्यम से प्लाज्मा-वर्धित CVD संश्लेषण कक्ष में प्रवेश करते हैं। ल्यूमिनसेंट प्लाज्मा आम तौर पर आकार में गोलाकार होता है, और माइक्रोवेव शक्ति के साथ गोले का आकार बढ़ता है। हीरे की पतली फिल्मों को प्रकाशमान क्षेत्र के एक कोने में एक सब्सट्रेट पर उगाया जाता है, और सब्सट्रेट का प्रकाशमान क्षेत्र के सीधे संपर्क में होना आवश्यक नहीं है।
-यह लेख द्वारा जारी किया गया हैवैक्यूम कोटिंग मशीन निर्मातागुआंग्डोंग झेंहुआ
पोस्ट करने का समय: जून-19-2024