कम दबाव पर हीरा उगाने की सबसे पुरानी और सबसे लोकप्रिय विधि हॉट फिलामेंट सीवीडी है। 1982 में मात्सुमोतो और उनके साथियों ने एक दुर्दम्य धातु के फिलामेंट को 2000°C से अधिक तापमान पर गर्म किया, जिस तापमान पर फिलामेंट से गुजरने वाली H2 गैस आसानी से हाइड्रोजन परमाणु उत्पन्न करती है। हाइड्रोकार्बन के अपघटन के दौरान परमाणु हाइड्रोजन के उत्पादन से हीरे की परतों के जमाव की दर बढ़ जाती है। हीरे का चयनात्मक जमाव होता है और ग्रेफाइट का निर्माण बाधित होता है, जिसके परिणामस्वरूप हीरे की परतों के जमाव की दर मिलीमीटर प्रति घंटा के क्रम में होती है, जो उद्योग में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली विधियों के लिए बहुत उच्च जमाव दर है। एचएफसीवीडी को विभिन्न प्रकार के कार्बन स्रोतों, जैसे मीथेन, प्रोपेन, एसिटिलीन और अन्य हाइड्रोकार्बन, और यहां तक कि कुछ ऑक्सीजन युक्त हाइड्रोकार्बन, जैसे एसीटोन, इथेनॉल और मेथनॉल का उपयोग करके किया जा सकता है। ऑक्सीजन युक्त समूहों को जोड़ने से हीरे के जमाव के लिए तापमान सीमा विस्तृत हो जाती है।
सामान्य HFCVD प्रणाली के अलावा, HFCVD प्रणाली में कई संशोधन भी किए गए हैं। सबसे आम है संयुक्त DC प्लाज्मा और HFCVD प्रणाली। इस प्रणाली में, सब्सट्रेट और फिलामेंट पर बायस वोल्टेज लगाया जा सकता है। सब्सट्रेट पर स्थिर धनात्मक बायस और फिलामेंट पर एक निश्चित ऋणात्मक बायस के कारण इलेक्ट्रॉन सब्सट्रेट पर टकराते हैं, जिससे सतह पर मौजूद हाइड्रोजन का विमोचन होता है। विमोचन के परिणामस्वरूप डायमंड फिल्म की जमाव दर में वृद्धि होती है (लगभग 10 मिमी/घंटा), इस तकनीक को इलेक्ट्रॉन-सहायता प्राप्त HFCVD के रूप में जाना जाता है। जब बायस वोल्टेज इतना अधिक होता है कि एक स्थिर प्लाज्मा डिस्चार्ज उत्पन्न हो सके, तो H2 और हाइड्रोकार्बन का अपघटन नाटकीय रूप से बढ़ जाता है, जिससे अंततः वृद्धि दर में वृद्धि होती है। जब बायस की ध्रुवीयता उलट दी जाती है (सब्सट्रेट पर ऋणात्मक बायस लगाया जाता है), तो सब्सट्रेट पर आयनों का टकराव होता है, जिससे गैर-हीरा सब्सट्रेट पर हीरे के निर्माण में वृद्धि होती है। एक अन्य संशोधन यह है कि एक गर्म फिलामेंट के स्थान पर कई अलग-अलग फिलामेंट का उपयोग किया जाता है ताकि एकसमान जमाव हो सके और अंततः हीरे की फिल्म का एक बड़ा क्षेत्र प्राप्त हो सके। एचएफसीवीडी का नुकसान यह है कि फिलामेंट के तापीय वाष्पीकरण से हीरे की फिल्म में संदूषक बन सकते हैं।
(2) माइक्रोवेव प्लाज्मा सीवीडी (एमडब्ल्यूसीवीडी)
1970 के दशक में, वैज्ञानिकों ने पाया कि डीसी प्लाज्मा का उपयोग करके परमाणु हाइड्रोजन की सांद्रता को बढ़ाया जा सकता है। परिणामस्वरूप, प्लाज्मा हाइड्रोजन को परमाणु हाइड्रोजन में विघटित करके और कार्बन-आधारित परमाणु समूहों को सक्रिय करके हीरे की फिल्मों के निर्माण को बढ़ावा देने की एक और विधि बन गई। डीसी प्लाज्मा के अलावा, दो अन्य प्रकार के प्लाज्मा ने भी ध्यान आकर्षित किया है। माइक्रोवेव प्लाज्मा सीवीडी की उत्तेजना आवृत्ति 2.45 गीगाहर्ट्ज़ है, और आरएफ प्लाज्मा सीवीडी की उत्तेजना आवृत्ति 13.56 मेगाहर्ट्ज है। माइक्रोवेव प्लाज्मा की विशेषता यह है कि माइक्रोवेव आवृत्ति इलेक्ट्रॉन कंपन उत्पन्न करती है। जब इलेक्ट्रॉन गैस परमाणुओं या अणुओं से टकराते हैं, तो उच्च विघटन दर उत्पन्न होती है। माइक्रोवेव प्लाज्मा को अक्सर "गर्म" इलेक्ट्रॉनों, "ठंडे" आयनों और उदासीन कणों वाले पदार्थ के रूप में जाना जाता है। पतली फिल्म निक्षेपण के दौरान, माइक्रोवेव एक खिड़की के माध्यम से प्लाज्मा-संवर्धित सीवीडी संश्लेषण कक्ष में प्रवेश करते हैं। चमकदार प्लाज्मा आमतौर पर गोलाकार होता है, और गोले का आकार माइक्रोवेव शक्ति के साथ बढ़ता है। प्रकाशमान क्षेत्र के एक कोने में सब्सट्रेट पर हीरे की पतली फिल्में उगाई जाती हैं, और सब्सट्रेट का प्रकाशमान क्षेत्र के साथ सीधा संपर्क होना आवश्यक नहीं है।
–यह लेख द्वारा प्रकाशित किया गया हैवैक्यूम कोटिंग मशीन निर्मातागुआंग्डोंग झेंहुआ
पोस्ट करने का समय: 19 जून 2024