CVD filamen panas ialah kaedah terawal dan paling popular untuk menanam berlian pada tekanan rendah. 1982 Matsumoto et al. memanaskan filamen logam refraktori hingga melebihi 2000°C, di mana suhu gas H2 yang melalui filamen mudah menghasilkan atom hidrogen. Pengeluaran hidrogen atom semasa pirolisis hidrokarbon meningkatkan kadar pemendapan filem berlian. Berlian didepositkan secara selektif dan pembentukan grafit dihalang, mengakibatkan kadar pemendapan filem berlian mengikut urutan mm/j, yang merupakan kadar pemendapan yang sangat tinggi untuk kaedah yang biasa digunakan dalam industri. HFCVD boleh dilakukan menggunakan pelbagai sumber karbon, seperti metana, propana, asetilena, dan hidrokarbon lain, dan juga beberapa hidrokarbon yang mengandungi oksigen, seperti aseton, etanol dan metanol. Penambahan kumpulan yang mengandungi oksigen meluaskan julat suhu untuk pemendapan berlian.
Sebagai tambahan kepada sistem HFCVD biasa, terdapat beberapa pengubahsuaian kepada sistem HFCVD. Yang paling biasa ialah gabungan DC plasma dan sistem HFCVD. Dalam sistem ini, voltan pincang boleh digunakan pada substrat dan filamen. Pincang positif yang berterusan pada substrat dan pincang negatif tertentu pada filamen menyebabkan elektron membedil substrat, membenarkan hidrogen permukaan menyahserap. Hasil daripada desorpsi ialah peningkatan dalam kadar pemendapan filem berlian (kira-kira 10 mm/j), teknik yang dikenali sebagai HFCVD berbantukan elektron. apabila voltan pincang cukup tinggi untuk menghasilkan pelepasan plasma yang stabil, penguraian H2 dan hidrokarbon meningkat secara mendadak, yang akhirnya membawa kepada peningkatan dalam kadar pertumbuhan. Apabila kekutuban pincang diterbalikkan (substrat adalah pincang negatif), pengeboman ion berlaku pada substrat, membawa kepada peningkatan dalam nukleasi berlian pada substrat bukan berlian. Satu lagi pengubahsuaian ialah penggantian satu filamen panas dengan beberapa filamen yang berbeza untuk mencapai pemendapan seragam dan akhirnya kawasan besar filem berlian. Kelemahan HFCVD ialah penyejatan terma filamen boleh membentuk bahan cemar dalam filem berlian.
(2) CVD Plasma Microwave (MWCVD)
Pada tahun 1970-an, saintis mendapati bahawa kepekatan hidrogen atom boleh ditingkatkan menggunakan plasma DC. Akibatnya, plasma menjadi kaedah lain untuk menggalakkan pembentukan filem berlian dengan mengurai H2 menjadi hidrogen atom dan mengaktifkan kumpulan atom berasaskan karbon. Selain plasma DC, dua jenis plasma lain turut mendapat perhatian. CVD plasma gelombang mikro mempunyai frekuensi pengujaan 2.45 GHZ, dan CVD plasma RF mempunyai frekuensi pengujaan 13.56 MHz. plasma gelombang mikro adalah unik kerana frekuensi gelombang mikro mendorong getaran elektron. Apabila elektron berlanggar dengan atom atau molekul gas, kadar disosiasi yang tinggi dihasilkan. Plasma gelombang mikro sering dirujuk sebagai jirim dengan elektron "panas", ion "sejuk" dan zarah neutral. Semasa pemendapan filem nipis, gelombang mikro memasuki ruang sintesis CVD yang dipertingkatkan plasma melalui tingkap. Plasma bercahaya biasanya berbentuk sfera, dan saiz sfera bertambah dengan kuasa gelombang mikro. Filem nipis berlian ditanam pada substrat di sudut kawasan bercahaya, dan substrat tidak perlu bersentuhan langsung dengan kawasan bercahaya.
–Artikel ini dikeluarkan olehpengeluar mesin salutan vakumGuangdong Zhenhua
Masa siaran: Jun-19-2024