CVD врућим филаментом је најранија и најпопуларнија метода узгоја дијаманта на ниском притиску. 1982. године Мацумото и др. загрејали су филамент ватросталног метала на преко 2000°C, на којој температури гас H2 који пролази кроз филамент лако производи атоме водоника. Производња атомског водоника током пиролизе угљоводоника повећала је брзину таложења дијамантских филмова. Дијамант се селективно таложи, а формирање графита је инхибирано, што резултира брзином таложења дијамантских филмова реда величине mm/h, што је веома висока брзина таложења за методе које се обично користе у индустрији. HFCVD се може изводити коришћењем различитих извора угљеника, као што су метан, пропан, ацетилен и други угљоводоници, па чак и неки угљоводоници који садрже кисеоник, као што су ацетон, етанол и метанол. Додавање група које садрже кисеоник проширује температурни опсег за таложење дијаманта.
Поред типичног HFCVD система, постоји низ модификација HFCVD система. Најчешћи је комбиновани DC плазма и HFCVD систем. У овом систему, на подлогу и филамент може се применити напон преднапона. Константна позитивна преднапона на подлози и одређена негативна преднапона на филаменту доводе до тога да електрони бомбардују подлогу, омогућавајући десорбцију површинског водоника. Резултат десорпције је повећање брзине таложења дијамантског филма (око 10 mm/h), техника позната као HFCVD уз помоћ електрона. Када је напон преднапона довољно висок да створи стабилно плазма пражњење, разлагање H2 и угљоводоника драматично се повећава, што на крају доводи до повећања брзине раста. Када је поларитет преднапона обрнут (подлога је негативно преднапона), долази до јонског бомбардовања подлоге, што доводи до повећања нуклеације дијаманата на недијамантским подлогама. Још једна модификација је замена једног врућег филамента са неколико различитих филамента како би се постигло равномерно наношење и на крају велика површина дијамантског филма. Мана HFCVD-а је што термичко испаравање филамента може формирати загађиваче у дијамантском филму.
(2) Микроталасна плазма CVD (MWCVD)
Седамдесетих година прошлог века, научници су открили да се концентрација атомског водоника може повећати коришћењем једносмерне плазме. Као резултат тога, плазма је постала још једна метода за подстицање формирања дијамантских филмова разлагањем H2 на атомски водоник и активирањем атомских група на бази угљеника. Поред једносмерне плазме, пажња је посвећена и двема другим врстама плазме. CVD микроталасне плазме има фреквенцију побуђивања од 2,45 GHZ, а CVD РФ плазме има фреквенцију побуђивања од 13,56 MHz. Микроталасне плазме су јединствене по томе што микроталасна фреквенција индукује вибрације електрона. Када се електрони сударају са атомима или молекулима гаса, производи се висока брзина дисоцијације. Микроталасна плазма се често назива материјом са „врућим“ електронима, „хладним“ јонима и неутралним честицама. Током таложења танког филма, микроталаси улазе у комору за CVD синтезу побољшану плазмом кроз прозор. Луминесцентна плазма је генерално сферног облика, а величина сфере се повећава са снагом микроталаса. Танки дијамантски филмови се узгајају на подлози у углу луминесцентне области, а подлога не мора бити у директном контакту са луминесцентном облашћу.
–Овај чланак је објављен од странепроизвођач машина за вакуумско премазивањеГуангдонг Зхенхуа
Време објаве: 19. јун 2024.