Metoda CVD me filament të nxehtë është metoda më e hershme dhe më e popullarizuar për rritjen e diamantit në presion të ulët. Në vitin 1982, Matsumoto et al. ngrohën një filament metalik zjarrdurues në mbi 2000°C, në të cilën temperaturë, gazi H2 që kalon nëpër filament prodhon lehtësisht atome hidrogjeni. Prodhimi i hidrogjenit atomik gjatë pirolizës së hidrokarbureve rriti shkallën e depozitimit të filmave të diamantit. Diamanti depozitohet në mënyrë selektive dhe formimi i grafitit pengohet, duke rezultuar në shkallë depozitimi të filmit të diamantit në rendin e mm/h, që është një shkallë shumë e lartë depozitimi për metodat e përdorura zakonisht në industri. HFCVD mund të kryhet duke përdorur një sërë burimesh karboni, të tilla si metani, propani, acetileni dhe hidrokarbure të tjera, dhe madje edhe disa hidrokarbure që përmbajnë oksigjen, të tilla si acetoni, etanoli dhe metanoli. Shtimi i grupeve që përmbajnë oksigjen zgjeron diapazonin e temperaturës për depozitimin e diamantit.
Përveç sistemit tipik HFCVD, ekzistojnë një numër modifikimesh në sistemin HFCVD. Më i zakonshmi është një sistem i kombinuar i plazmës DC dhe HFCVD. Në këtë sistem, një tension polarizimi mund të aplikohet në substrat dhe filament. Një polarizim pozitiv konstant në substrat dhe një polarizim negativ i caktuar në filament bën që elektronet të bombardojnë substratin, duke lejuar që hidrogjeni sipërfaqësor të desorbohet. Rezultati i desorbimit është një rritje në shkallën e depozitimit të filmit të diamantit (rreth 10 mm/orë), një teknikë e njohur si HFCVD e asistuar nga elektronet. Kur tensioni i polarizimit është mjaft i lartë për të krijuar një shkarkim të qëndrueshëm të plazmës, dekompozimi i H2 dhe hidrokarbureve rritet ndjeshëm, gjë që në fund të fundit çon në një rritje të shkallës së rritjes. Kur polarizimi i polarizimit përmbyset (substrati është i polarizuar negativisht), bombardimi jonik ndodh në substrat, duke çuar në një rritje të bërthamëzimit të diamantit në substratet jo-diamant. Një modifikim tjetër është zëvendësimi i një filamenti të vetëm të nxehtë me disa filamente të ndryshme në mënyrë që të arrihet depozitim uniform dhe në fund të fundit një sipërfaqe e madhe e filmit të diamantit. Disavantazhi i HFCVD është se avullimi termik i filamentit mund të formojë ndotës në filmin e diamantit.
(2) CVD me plazmë mikrovalësh (MWCVD)
Në vitet 1970, shkencëtarët zbuluan se përqendrimi i hidrogjenit atomik mund të rritej duke përdorur plazmën DC. Si rezultat, plazma u bë një metodë tjetër për të nxitur formimin e filmave të diamantit duke dekompozuar H2 në hidrogjen atomik dhe duke aktivizuar grupet atomike me bazë karboni. Përveç plazmës DC, dy lloje të tjera të plazmës kanë marrë gjithashtu vëmendje. CVD-ja me mikrovalë ka një frekuencë ngacmimi prej 2.45 GHZ, dhe CVD-ja me plazmë RF ka një frekuencë ngacmimi prej 13.56 MHz. Plazmat me mikrovalë janë unike në atë që frekuenca e mikrovalëve shkakton vibracione elektronesh. Kur elektronet përplasen me atomet ose molekulat e gazit, prodhohet një shkallë e lartë disociimi. Plazma me mikrovalë shpesh quhet materie me elektrone "të nxehta", jone "të ftohta" dhe grimca neutrale. Gjatë depozitimit të filmit të hollë, mikrovalët hyjnë në dhomën e sintezës CVD të përforcuar me plazmë përmes një dritareje. Plazma lumineshente në përgjithësi ka formë sferike, dhe madhësia e sferës rritet me fuqinë e mikrovalës. Filmat e hollë diamanti rriten në një substrat në një cep të rajonit lumineshent, dhe substrati nuk ka nevojë të jetë në kontakt të drejtpërdrejtë me rajonin lumineshent.
– Ky artikull është publikuar ngaprodhuesi i makinës së veshjes me vakumGuangdong Zhenhua
Koha e postimit: 19 qershor 2024