तातो फिलामेन्ट CVD कम चापमा हीरा उब्जाउने सबैभन्दा पुरानो र सबैभन्दा लोकप्रिय विधि हो। १९८२ मात्सुमोतो एट अल। ले २००० डिग्री सेल्सियस भन्दा बढीमा एक दुर्दम्य धातु फिलामेन्ट तताएको थियो, जुन तापक्रममा फिलामेन्टबाट गुज्रने H2 ग्यासले सजिलै हाइड्रोजन परमाणुहरू उत्पादन गर्दछ। हाइड्रोकार्बन पाइरोलिसिसको समयमा परमाणु हाइड्रोजनको उत्पादनले हीरा फिल्महरूको निक्षेप दर बढायो। हीरा छनौट रूपमा जम्मा गरिन्छ र ग्रेफाइट गठन रोकिन्छ, जसको परिणामस्वरूप मिमी/घण्टाको क्रममा हीरा फिल्म निक्षेप दर हुन्छ, जुन उद्योगमा सामान्यतया प्रयोग हुने विधिहरूको लागि धेरै उच्च निक्षेप दर हो। HFCVD विभिन्न कार्बन स्रोतहरू, जस्तै मिथेन, प्रोपेन, एसिटिलीन, र अन्य हाइड्रोकार्बनहरू, र एसीटोन, इथेनॉल र मेथानोल जस्ता केही अक्सिजन-युक्त हाइड्रोकार्बनहरू पनि प्रयोग गरेर प्रदर्शन गर्न सकिन्छ। अक्सिजन-युक्त समूहहरूको थपले हीरा निक्षेपको लागि तापमान दायरा फराकिलो बनाउँछ।
सामान्य HFCVD प्रणालीको अतिरिक्त, HFCVD प्रणालीमा धेरै परिमार्जनहरू छन्। सबैभन्दा सामान्य DC प्लाज्मा र HFCVD प्रणाली संयुक्त हो। यस प्रणालीमा, सब्सट्रेट र फिलामेन्टमा बायस भोल्टेज लागू गर्न सकिन्छ। सब्सट्रेटमा स्थिर सकारात्मक बायस र फिलामेन्टमा निश्चित नकारात्मक बायसले इलेक्ट्रोनहरूलाई सब्सट्रेटमा बमबारी गर्न निम्त्याउँछ, जसले सतह हाइड्रोजनलाई डिसोर्ब गर्न अनुमति दिन्छ। डिसोर्प्शनको परिणाम हीरा फिल्मको निक्षेपण दरमा वृद्धि हो (लगभग १० मिमी/घण्टा), इलेक्ट्रोन-सहायता प्राप्त HFCVD भनेर चिनिने प्रविधि। जब बायस भोल्टेज स्थिर प्लाज्मा डिस्चार्ज सिर्जना गर्न पर्याप्त उच्च हुन्छ, H2 र हाइड्रोकार्बनको विघटन नाटकीय रूपमा बढ्छ, जसले अन्ततः वृद्धि दरमा वृद्धि निम्त्याउँछ। जब बायसको ध्रुवता उल्टो हुन्छ (सब्सट्रेट नकारात्मक रूपमा बायस गरिएको हुन्छ), सब्सट्रेटमा आयन बमबारी हुन्छ, जसले गर्दा गैर-हीरा सब्सट्रेटहरूमा हीरा न्यूक्लिएसनमा वृद्धि हुन्छ। अर्को परिमार्जन भनेको एकसमान निक्षेपण र अन्ततः हीरा फिल्मको ठूलो क्षेत्र प्राप्त गर्न एकल तातो फिलामेन्टलाई धेरै फरक फिलामेन्टहरूसँग प्रतिस्थापन गर्नु हो। HFCVD को बेफाइदा यो हो कि फिलामेन्टको थर्मल वाष्पीकरणले हीरा फिल्ममा दूषित पदार्थहरू बनाउन सक्छ।
(२) माइक्रोवेभ प्लाज्मा CVD (MWCVD)
१९७० को दशकमा, वैज्ञानिकहरूले पत्ता लगाए कि DC प्लाज्मा प्रयोग गरेर परमाणु हाइड्रोजनको सांद्रता बढाउन सकिन्छ। फलस्वरूप, प्लाज्मा H2 लाई परमाणु हाइड्रोजनमा विघटन गरेर र कार्बन-आधारित परमाणु समूहहरू सक्रिय गरेर हीरा फिल्महरूको गठनलाई बढावा दिने अर्को विधि बन्यो। DC प्लाज्माको अतिरिक्त, दुई अन्य प्रकारका प्लाज्माले पनि ध्यान खिचेको छ। माइक्रोवेभ प्लाज्मा CVD को उत्तेजना आवृत्ति २.४५ GHZ छ, र RF प्लाज्मा CVD को उत्तेजना आवृत्ति १३.५६ MHz छ। माइक्रोवेभ प्लाज्माहरू अद्वितीय छन् किनभने माइक्रोवेभ फ्रिक्वेन्सीले इलेक्ट्रोन कम्पनहरू प्रेरित गर्दछ। जब इलेक्ट्रोनहरू ग्यास परमाणु वा अणुहरूसँग ठोक्किन्छन्, उच्च पृथक्करण दर उत्पादन हुन्छ। माइक्रोवेभ प्लाज्मालाई प्रायः "तातो" इलेक्ट्रोन, "चिसो" आयनहरू र तटस्थ कणहरू भएको पदार्थ भनिन्छ। पातलो फिल्म निक्षेपणको समयमा, माइक्रोवेभहरू झ्यालबाट प्लाज्मा-बढाइएको CVD संश्लेषण कक्षमा प्रवेश गर्छन्। ल्युमिनेसेन्ट प्लाज्मा सामान्यतया गोलाकार आकारको हुन्छ, र माइक्रोवेभ शक्तिसँग गोलाको आकार बढ्छ। हीराको पातलो फिल्महरू प्रकाशमय क्षेत्रको कुनामा रहेको सब्सट्रेटमा उब्जाउ गरिन्छ, र सब्सट्रेट प्रकाशमय क्षेत्रसँग प्रत्यक्ष सम्पर्कमा हुनुपर्दैन।
- यो लेख प्रकाशित गरिएको होभ्याकुम कोटिंग मेसिन निर्मातागुआंग्डोंग Zhenhua
पोस्ट समय: जुन-१९-२०२४