Heitþráðar CVD er elsta og vinsælasta aðferðin til að rækta demant við lágan þrýsting. Árið 1982 hituðu Matsumoto o.fl. eldfast málmþráð í yfir 2000°C, þar sem H2 gasið sem fer í gegnum þráðinn myndar auðveldlega vetnisatóm. Framleiðsla atómvetnis við kolvetnisbrjótun jók útfellingarhraða demantfilma. Demantur er sértækt settur út og grafítmyndun er hindruð, sem leiðir til útfellingarhraða demantfilma um mm/klst, sem er mjög hár útfellingarhraði fyrir þær aðferðir sem almennt eru notaðar í iðnaði. HFCVD er hægt að framkvæma með því að nota ýmsar kolefnisgjafa, svo sem metan, própan, asetýlen og önnur kolvetni, og jafnvel sum súrefnisinnihaldandi kolvetni, svo sem aseton, etanól og metanól. Viðbót súrefnisinnihaldandi hópa víkkar hitastigsbilið fyrir demantútfellingu.
Auk hins dæmigerða HFCVD kerfis eru nokkrar breytingar á HFCVD kerfinu. Algengasta er samsett jafnstraumsplasma- og HFCVD kerfi. Í þessu kerfi er hægt að beita spennu á undirlagið og þráðinn. Stöðug jákvæð spenna á undirlagið og ákveðin neikvæð spenna á þráðinn veldur því að rafeindir skjóta á undirlagið, sem gerir yfirborðsvetni kleift að losna. Afleiðingin af losuninni er aukning á útfellingarhraða demantfilmunnar (um 10 mm/klst.), tækni sem kallast rafeindaaðstoðað HFCVD. Þegar spennan er nógu há til að skapa stöðuga plasmaútfellingu eykst niðurbrot H2 og kolvetna verulega, sem að lokum leiðir til aukins vaxtarhraða. Þegar pólun spennunnar er snúið við (undirlagið er neikvætt hakkað) á sér stað jónaárás á undirlagið, sem leiðir til aukinnar demantkjarnamyndunar á undirlögum sem ekki eru demant. Önnur breyting er að skipta út einum heitum þræði fyrir nokkra mismunandi þræði til að ná fram einsleitri útfellingu og að lokum stóru svæði af demantfilmu. Ókosturinn við HFCVD er að hitauppgufun þráðarins getur myndað mengunarefni í demantfilmunni.
(2) Örbylgjuplasma CVD (MWCVD)
Á áttunda áratugnum uppgötvuðu vísindamenn að hægt væri að auka styrk vetnis í atómum með því að nota jafnstraumsplasma. Fyrir vikið varð plasma önnur aðferð til að stuðla að myndun demantfilma með því að brjóta niður vetni (H2) í vetni í atómum og virkja kolefnisbundna atómhópa. Auk jafnstraumsplasma hafa tvær aðrar gerðir plasma einnig vakið athygli. Örbylgjuplasma CVD hefur örvunartíðni upp á 2,45 GHZ og RF plasma CVD hefur örvunartíðni upp á 13,56 MHz. Örbylgjuplasma er einstakt að því leyti að örbylgjutíðnin veldur rafeindasveiflum. Þegar rafeindir rekast á gasatóm eða sameindir myndast mikill sundrunarhraði. Örbylgjuplasma er oft kallað efni með „heitum“ rafeindum, „köldum“ jónum og hlutlausum ögnum. Við þunnfilmuútfellingu fara örbylgjuofnar inn í plasmastyrkta CVD myndunarklefann í gegnum glugga. Ljósandi plasmað er almennt kúlulaga og stærð kúlunnar eykst með örbylgjuafli. Þunnfilmur úr demant eru ræktaðar á undirlagi í horni lýsandi svæðisins og undirlagið þarf ekki að vera í beinni snertingu við lýsandi svæðið.
–Þessi grein er gefin út afframleiðandi tómarúmhúðunarvélaGuangdong Zhenhua
Birtingartími: 19. júní 2024