Karštojo filamento CVD yra ankstyviausias ir populiariausias deimantų auginimo žemame slėgyje metodas. 1982 m. Matsumoto ir kt. įkaitino ugniai atsparų metalinį filamentą iki daugiau nei 2000 °C, kur H2 dujos, praeinančios per filamentą, lengvai sudaro vandenilio atomus. Atominio vandenilio susidarymas angliavandenilių pirolizės metu padidino deimantų plėvelių nusodinimo greitį. Deimantas nusodinamas selektyviai ir slopinamas grafito susidarymas, todėl deimantų plėvelės nusodinimo greitis yra mm/h, o tai yra labai didelis nusodinimo greitis, taikant pramonėje dažniausiai naudojamus metodus. HFCVD galima atlikti naudojant įvairius anglies šaltinius, tokius kaip metanas, propanas, acetilenas ir kiti angliavandeniliai, ir net kai kuriuos deguonies turinčius angliavandenilius, tokius kaip acetonas, etanolis ir metanolis. Pridėjus deguonies turinčių grupių, praplečiamas deimantų nusodinimo temperatūros diapazonas.
Be tipinės HFCVD sistemos, yra ir keletas HFCVD sistemos modifikacijų. Dažniausiai naudojama kombinuota nuolatinės srovės plazmos ir HFCVD sistema. Šioje sistemoje padėklui ir kaitinamajam siūlui gali būti taikoma poslinkio įtampa. Nuolatinis teigiamas padėklo poslinkis ir tam tikras neigiamas kaitinimo siūlelio poslinkis verčia elektronus bombarduoti padėklą, leisdami paviršiniam vandeniliui desorbuotis. Desorbcijos rezultatas yra deimanto plėvelės nusodinimo greičio padidėjimas (apie 10 mm/h), šis metodas žinomas kaip elektronų asistuojama HFCVD. Kai poslinkio įtampa yra pakankamai didelė, kad būtų sukurtas stabilus plazmos išlydis, H2 ir angliavandenilių skilimas smarkiai padidėja, o tai galiausiai padidina augimo greitį. Kai poslinkio poliškumas pasikeičia (padėklas yra neigiamai poslinkuotas), padėkle vyksta jonų bombardavimas, dėl kurio padidėja deimantų branduolių susidarymas ant ne deimantinių padėklų. Kitas modifikavimas – vieno karšto kaitinimo siūlelio pakeitimas keliais skirtingais siūleliais, siekiant vienodo nusodinimo ir galiausiai didelio deimantinės plėvelės ploto. HFCVD trūkumas yra tas, kad dėl kaitinimo siūlelio terminio garavimo deimantinėje plėvelėje gali susidaryti teršalų.
(2) Mikrobangų plazminis CVD (MWCVD)
Aštuntajame dešimtmetyje mokslininkai atrado, kad naudojant nuolatinės srovės plazmą galima padidinti atominio vandenilio koncentraciją. Dėl to plazma tapo dar vienu metodu deimantinių plėvelių susidarymui skatinti, skaidant H2 į atominį vandenilį ir aktyvuojant anglies pagrindu sudarytas atomines grupes. Be nuolatinės srovės plazmos, dėmesio sulaukė ir du kiti plazmos tipai. Mikrobangų plazmos CVD sužadinimo dažnis yra 2,45 GHz, o radijo dažnių plazmos CVD sužadinimo dažnis – 13,56 MHz. Mikrobangų plazma yra unikali tuo, kad mikrobangų dažnis sukelia elektronų vibracijas. Kai elektronai susiduria su dujų atomais ar molekulėmis, susidaro didelis disociacijos greitis. Mikrobangų plazma dažnai vadinama medžiaga su „karštais“ elektronais, „šaltais“ jonais ir neutraliomis dalelėmis. Plonasluoksnio nusodinimo metu mikrobangos patenka į plazma sustiprintą CVD sintezės kamerą pro langą. Liuminescencinė plazma paprastai yra sferinės formos, o sferos dydis didėja didėjant mikrobangų galiai. Deimantinės plonos plėvelės auginamos ant substrato liuminescencinės srities kampe, ir substratas nebūtinai turi tiesiogiai liestis su liuminescencine sritimi.
– Šį straipsnį išleidovakuuminio dengimo mašinų gamintojasGuangdong Zhenhua
Įrašo laikas: 2024 m. birželio 19 d.