Deposisi uap kimia filamen panas (HFCVD) adalah metode paling awal dan paling populer untuk menumbuhkan intan pada tekanan rendah. Pada tahun 1982, Matsumoto dkk. memanaskan filamen logam tahan api hingga lebih dari 2000°C, di mana pada suhu tersebut gas H2 yang melewati filamen dengan mudah menghasilkan atom hidrogen. Produksi hidrogen atomik selama pirolisis hidrokarbon meningkatkan laju deposisi lapisan intan. Intan dideposisikan secara selektif dan pembentukan grafit dihambat, sehingga menghasilkan laju deposisi lapisan intan sekitar mm/jam, yang merupakan laju deposisi yang sangat tinggi untuk metode yang umum digunakan di industri. HFCVD dapat dilakukan menggunakan berbagai sumber karbon, seperti metana, propana, asetilena, dan hidrokarbon lainnya, bahkan beberapa hidrokarbon yang mengandung oksigen, seperti aseton, etanol, dan metanol. Penambahan gugus yang mengandung oksigen memperluas kisaran suhu untuk deposisi intan.
Selain sistem HFCVD standar, terdapat sejumlah modifikasi pada sistem HFCVD. Yang paling umum adalah sistem plasma DC dan HFCVD gabungan. Dalam sistem ini, tegangan bias dapat diterapkan pada substrat dan filamen. Bias positif konstan pada substrat dan bias negatif tertentu pada filamen menyebabkan elektron membombardir substrat, memungkinkan hidrogen permukaan untuk terdesorpsi. Hasil desorpsi adalah peningkatan laju deposisi lapisan intan (sekitar 10 mm/jam), teknik yang dikenal sebagai HFCVD berbantuan elektron. Ketika tegangan bias cukup tinggi untuk menciptakan pelepasan plasma yang stabil, dekomposisi H2 dan hidrokarbon meningkat secara dramatis, yang pada akhirnya menyebabkan peningkatan laju pertumbuhan. Ketika polaritas bias dibalik (substrat diberi bias negatif), pembombardiran ion terjadi pada substrat, menyebabkan peningkatan nukleasi intan pada substrat non-intan. Modifikasi lainnya adalah penggantian filamen panas tunggal dengan beberapa filamen berbeda untuk mencapai pengendapan yang seragam dan pada akhirnya area film berlian yang luas. Kerugian dari HFCVD adalah penguapan termal filamen dapat membentuk kontaminan dalam film berlian.
(2) Microwave Plasma CVD (MWCVD)
Pada tahun 1970-an, para ilmuwan menemukan bahwa konsentrasi hidrogen atomik dapat ditingkatkan menggunakan plasma DC. Akibatnya, plasma menjadi metode lain untuk mendorong pembentukan lapisan intan dengan menguraikan H2 menjadi hidrogen atomik dan mengaktifkan gugus atom berbasis karbon. Selain plasma DC, dua jenis plasma lainnya juga mendapat perhatian. Plasma CVD gelombang mikro memiliki frekuensi eksitasi 2,45 GHz, dan plasma CVD RF memiliki frekuensi eksitasi 13,56 MHz. Plasma gelombang mikro unik karena frekuensi gelombang mikro menginduksi getaran elektron. Ketika elektron bertabrakan dengan atom atau molekul gas, dihasilkan tingkat disosiasi yang tinggi. Plasma gelombang mikro sering disebut sebagai materi dengan elektron "panas", ion "dingin", dan partikel netral. Selama deposisi lapisan tipis, gelombang mikro masuk ke ruang sintesis CVD yang ditingkatkan plasma melalui jendela. Plasma luminesen umumnya berbentuk bulat, dan ukuran bola meningkat seiring dengan daya gelombang mikro. Lapisan tipis berlian ditumbuhkan pada substrat di sudut wilayah luminesensi, dan substrat tersebut tidak harus bersentuhan langsung dengan wilayah luminesensi.
–Artikel ini dirilis olehprodusen mesin pelapis vakumGuangdong Zhenhua
Waktu posting: 19 Juni 2024