Heiss Filament CVD ass déi fréist a populärste Method fir Diamanten bei niddregem Drock ze wuessen. 1982 hunn de Matsumoto et al. e refraktärt Metallfilament op iwwer 2000°C erhëtzt, bei där Temperatur den H2-Gas, deen duerch de Filament passéiert, liicht Waasserstoffatome produzéiert. D'Produktioun vun atomarer Waasserstoff während der Kuelewaasserstoffpyrolyse huet d'Oflagerungsquote vun Diamantfilmer erhéicht. Diamant gëtt selektiv ofgesat an d'Grafitbildung gëtt inhibéiert, wat zu Diamantfilmoflagerungsraten an der Gréisstenuerdnung vu mm/h féiert, wat eng ganz héich Oflagerungsquote fir déi Methoden ass, déi üblech an der Industrie benotzt ginn. HFCVD kann mat verschiddene Kuelestoffquellen duerchgefouert ginn, wéi Methan, Propan, Acetylen an aner Kuelewaasserstoffer, a souguer mat e puer sauerstoffhaltege Kuelewaasserstoffer, wéi Aceton, Ethanol a Methanol. D'Zousätzlech vu sauerstoffhaltege Gruppen erweidert den Temperaturberäich fir d'Diamantoflagerung.
Nieft dem typeschen HFCVD-System gëtt et eng Rei vu Modifikatioune vum HFCVD-System. Déi heefegst ass e kombinéiert Gläichstroumplasma- an HFCVD-System. An dësem System kann eng Biasspannung op de Substrat an de Filament ugewannt ginn. Eng konstant positiv Bias um Substrat an eng gewëssen negativ Bias um Filament bewierken, datt Elektronen de Substrat bombardéieren, wouduerch Uewerflächewaasserstoff desorbéiere kann. D'Resultat vun der Desorptioun ass eng Erhéijung vun der Oflagerungsquote vum Diamantfilm (ongeféier 10 mm/h), eng Technik, déi als elektronesch ënnerstëtzte HFCVD bekannt ass. Wann d'Biasspannung héich genuch ass, fir eng stabil Plasmaentladung ze kreéieren, klëmmt d'Zersetzung vun H2 a Kuelewaasserstoffer dramatesch, wat schlussendlech zu enger Erhéijung vun der Wuestumsquote féiert. Wann d'Polaritéit vun der Bias ëmgedréit ass (de Substrat ass negativ biaséiert), geschitt en Ionenbombardement um Substrat, wat zu enger Erhéijung vun der Diamantkeimbildung op net-Diamantsubstrater féiert. Eng aner Modifikatioun ass den Ersatz vun engem eenzege waarme Filament duerch verschidde Filamenter, fir eng eenheetlech Oflagerung an letztendlich eng grouss Fläch vum Diamantfilm z'erreechen. Den Nodeel vun HFCVD ass, datt d'thermesch Verdampfung vum Filament Kontaminanten am Diamantfilm bilde kann.
(2) Mikrowellenplasma-CVD (MWCVD)
An den 1970er Joren hunn d'Wëssenschaftler entdeckt, datt d'Konzentratioun vum atomare Waasserstoff mat Hëllef vu Gläichstroumplasma erhéicht ka ginn. Dofir ass Plasma zu enger weiderer Method ginn, fir d'Bildung vun Diamantfilmer ze förderen, andeems H2 an atomare Waasserstoff ofgebaut an Atomgruppen op Kuelestoffbasis aktivéiert ginn. Nieft dem Gläichstroumplasma hunn och zwou aner Zorte vu Plasma Opmierksamkeet kritt. De Mikrowelleplasma-CVD huet eng Anregungsfrequenz vun 2,45 GHZ, an den RF-Plasma-CVD huet eng Anregungsfrequenz vun 13,56 MHz. Mikrowelleplasmae si speziell doduerch, datt d'Mikrowellefrequenz Elektronevibratiounen induzéiert. Wann Elektronen mat Gasatome oder -moleküle kollidéieren, gëtt eng héich Dissoziatiounsquote produzéiert. Mikrowelleplasma gëtt dacks als Matière mat "waarmen" Elektronen, "kalen" Ionen an neutralen Partikelen bezeechent. Wärend der Dënnschichtoflagerung kommen d'Mikrowellen duerch e Fënster an d'Plasma-verstäerkt CVD-Synthesekammer. De lumineszente Plasma ass allgemeng kugelfërmeg, an d'Gréisst vun der Kugel hëlt mat der Mikrowellenleistung zou. Diamantdënnschichten ginn op engem Substrat an enger Eck vum lumineszente Beräich ugebaut, an de Substrat muss net a direkten Kontakt mat dem lumineszente Beräich sinn.
– Dësen Artikel gouf publizéiert vunHiersteller vu VakuumbeschichtungsmaschinnenGuangdong Zhenhua
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 19. Juni 2024