താഴ്ന്ന മർദ്ദത്തിൽ വജ്രം വളർത്തുന്നതിനുള്ള ആദ്യകാലവും ഏറ്റവും ജനപ്രിയവുമായ രീതിയാണ് ഹോട്ട് ഫിലമെന്റ് സിവിഡി. 1982-ൽ മാറ്റ്സുമോട്ടോയും മറ്റുള്ളവരും ഒരു റിഫ്രാക്റ്ററി ലോഹ ഫിലമെന്റിനെ 2000°C-ൽ കൂടുതൽ ചൂടാക്കി, ആ താപനിലയിൽ ഫിലമെന്റിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന H2 വാതകം എളുപ്പത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രോകാർബൺ പൈറോളിസിസ് സമയത്ത് ആറ്റോമിക് ഹൈഡ്രജന്റെ ഉത്പാദനം ഡയമണ്ട് ഫിലിമുകളുടെ നിക്ഷേപ നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിച്ചു. വജ്രം തിരഞ്ഞെടുത്ത് നിക്ഷേപിക്കുകയും ഗ്രാഫൈറ്റ് രൂപീകരണം തടയുകയും ചെയ്യുന്നു, അതിന്റെ ഫലമായി mm/h ക്രമത്തിൽ വജ്ര ഫിലിം നിക്ഷേപ നിരക്കുകൾ ഉണ്ടാകുന്നു, ഇത് വ്യവസായത്തിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതികൾക്ക് വളരെ ഉയർന്ന നിക്ഷേപ നിരക്കാണ്. മീഥേൻ, പ്രൊപ്പെയ്ൻ, അസറ്റിലീൻ, മറ്റ് ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ തുടങ്ങിയ വിവിധ കാർബൺ സ്രോതസ്സുകളും അസെറ്റോൺ, എത്തനോൾ, മെഥനോൾ പോലുള്ള ചില ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ ഹൈഡ്രോകാർബണുകളും ഉപയോഗിച്ച് HFCVD നടത്താൻ കഴിയും. ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ വജ്ര നിക്ഷേപത്തിനുള്ള താപനില പരിധി വിശാലമാക്കുന്നു.
സാധാരണ HFCVD സിസ്റ്റത്തിന് പുറമേ, HFCVD സിസ്റ്റത്തിൽ നിരവധി പരിഷ്കാരങ്ങളുണ്ട്. ഏറ്റവും സാധാരണമായത് സംയോജിത DC പ്ലാസ്മയും HFCVD സിസ്റ്റവുമാണ്. ഈ സിസ്റ്റത്തിൽ, സബ്സ്ട്രേറ്റിലും ഫിലമെന്റിലും ഒരു ബയസ് വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും. സബ്സ്ട്രേറ്റിലെ സ്ഥിരമായ പോസിറ്റീവ് ബയസും ഫിലമെന്റിലെ ഒരു നിശ്ചിത നെഗറ്റീവ് ബയസും ഇലക്ട്രോണുകളെ സബ്സ്ട്രേറ്റിൽ ബോംബ് ചെയ്യാൻ ഇടയാക്കുന്നു, ഇത് ഉപരിതല ഹൈഡ്രജനെ ഡീസോർബ് ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ഡിസോർപ്ഷന്റെ ഫലം ഡയമണ്ട് ഫിലിമിന്റെ ഡിപ്പോസിഷൻ നിരക്കിൽ വർദ്ധനവാണ് (ഏകദേശം 10 mm/h), ഇലക്ട്രോൺ-അസിസ്റ്റഡ് HFCVD എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു സാങ്കേതികത. ബയസ് വോൾട്ടേജ് ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള പ്ലാസ്മ ഡിസ്ചാർജ് സൃഷ്ടിക്കാൻ ആവശ്യമായത്ര ഉയർന്നതായിരിക്കുമ്പോൾ, H2, ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ എന്നിവയുടെ വിഘടനം നാടകീയമായി വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് ആത്യന്തികമായി വളർച്ചാ നിരക്കിൽ വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു. ബയസിന്റെ ധ്രുവീകരണം വിപരീതമാക്കുമ്പോൾ (സബ്സ്ട്രേറ്റ് നെഗറ്റീവ് ബയസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു), സബ്സ്ട്രേറ്റിൽ അയോൺ ബോംബാർഡ്മെന്റ് സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് വജ്രങ്ങളല്ലാത്ത സബ്സ്ട്രേറ്റുകളിൽ വജ്ര ന്യൂക്ലിയേഷൻ വർദ്ധിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. മറ്റൊരു പരിഷ്ക്കരണം, ഏകീകൃത നിക്ഷേപം നേടുന്നതിനും ഒടുവിൽ വലിയൊരു വജ്ര ഫിലിമിന്റെ വിസ്തീർണ്ണം നേടുന്നതിനുമായി, ഒരു ചൂടുള്ള ഫിലമെന്റിന് പകരം നിരവധി വ്യത്യസ്ത ഫിലമെന്റുകൾ സ്ഥാപിക്കുക എന്നതാണ്. HFCVD യുടെ പോരായ്മ, ഫിലമെന്റിന്റെ താപ ബാഷ്പീകരണം ഡയമണ്ട് ഫിലിമിൽ മാലിന്യങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുമെന്നതാണ്.
(2) മൈക്രോവേവ് പ്ലാസ്മ സിവിഡി (എംഡബ്ല്യുസിവിഡി)
1970-കളിൽ, DC പ്ലാസ്മ ഉപയോഗിച്ച് ആറ്റോമിക് ഹൈഡ്രജന്റെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തി. തൽഫലമായി, H2 നെ ആറ്റോമിക് ഹൈഡ്രജനാക്കി വിഘടിപ്പിച്ച് കാർബൺ അധിഷ്ഠിത ആറ്റോമിക് ഗ്രൂപ്പുകളെ സജീവമാക്കി ഡയമണ്ട് ഫിലിമുകളുടെ രൂപീകരണം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള മറ്റൊരു രീതിയായി പ്ലാസ്മ മാറി. DC പ്ലാസ്മയ്ക്ക് പുറമേ, മറ്റ് രണ്ട് തരം പ്ലാസ്മകളും ശ്രദ്ധ നേടിയിട്ടുണ്ട്. മൈക്രോവേവ് പ്ലാസ്മ സിവിഡിക്ക് 2.45 GHZ ഉത്തേജന ആവൃത്തിയുണ്ട്, RF പ്ലാസ്മ സിവിഡിക്ക് 13.56 MHz ഉത്തേജന ആവൃത്തിയുണ്ട്. മൈക്രോവേവ് ആവൃത്തി ഇലക്ട്രോൺ വൈബ്രേഷനുകളെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു എന്നതാണ് മൈക്രോവേവ് പ്ലാസ്മകളുടെ പ്രത്യേകത. ഇലക്ട്രോണുകൾ വാതക ആറ്റങ്ങളുമായോ തന്മാത്രകളുമായോ കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ, ഉയർന്ന വിഘടന നിരക്ക് ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. മൈക്രോവേവ് പ്ലാസ്മയെ പലപ്പോഴും "ചൂടുള്ള" ഇലക്ട്രോണുകൾ, "തണുത്ത" അയോണുകൾ, നിഷ്പക്ഷ കണികകൾ എന്നിവയുള്ള ദ്രവ്യം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. നേർത്ത ഫിലിം നിക്ഷേപ സമയത്ത്, മൈക്രോവേവുകൾ ഒരു ജാലകത്തിലൂടെ പ്ലാസ്മ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ CVD സിന്തസിസ് ചേമ്പറിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു. ലുമിനസെന്റ് പ്ലാസ്മ സാധാരണയായി ഗോളാകൃതിയിലാണ്, കൂടാതെ ഗോളത്തിന്റെ വലുപ്പം മൈക്രോവേവ് പവർ ഉപയോഗിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നു. പ്രകാശിത മേഖലയുടെ ഒരു കോണിലുള്ള ഒരു അടിവസ്ത്രത്തിലാണ് വജ്ര നേർത്ത ഫിലിമുകൾ വളർത്തുന്നത്, കൂടാതെ അടിവസ്ത്രം പ്രകാശിത മേഖലയുമായി നേരിട്ട് സമ്പർക്കം പുലർത്തേണ്ടതില്ല.
–ഈ ലേഖനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്വാക്വം കോട്ടിംഗ് മെഷീൻ നിർമ്മാതാവ്ഗുവാങ്ഡോംഗ് ഷെൻഹുവ
പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂൺ-19-2024