用氢气/甲醇混合气体在微波等离子体CVD中合成纳米晶粒金刚石膜
来源期刊：材料导报2006年第1期
论文作者：满卫东 马志斌 王传新 王升高 汪建华 熊礼威
关键词：纳米晶粒; 金刚石膜; 微波; 化学气相沉积; nanocrystalline; diamond films; microwave; chemical vapor deposition;
摘 要：用微波等离子体增强化学气相沉积方法(MPECVD),利用氢气和甲醇的混合气体,在硅片上沉积出纳米晶粒的金刚石薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)及扫描隧道显微镜(STM)对薄膜的晶粒平面平整性及纯度进行了表征.通过SEM发现,提高甲醇浓度或降低沉积温度可以减小金刚石膜的晶粒尺寸.拉曼光谱显示薄膜中确实存在纳米晶粒的金刚石,并且薄膜的主要成分为金刚石.用AFM测得薄膜表面的粗糙度Rms＜80m,STM观测晶粒的平均尺寸在10～20m之间.研究结果表明,用MPECVD方法,利用氢气和甲醇的混合气体是制备纳米晶粒金刚石膜的一种理想方法.
满卫东1，马志斌1，王传新1，王升高1，汪建华2，熊礼威1
(1.武汉工程大学湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,武汉,430073;
2.中国科学院等离子体物理研究所,合肥,230031)
摘要:用微波等离子体增强化学气相沉积方法(MPECVD),利用氢气和甲醇的混合气体,在硅片上沉积出纳米晶粒的金刚石薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)及扫描隧道显微镜(STM)对薄膜的晶粒平面平整性及纯度进行了表征.通过SEM发现,提高甲醇浓度或降低沉积温度可以减小金刚石膜的晶粒尺寸.拉曼光谱显示薄膜中确实存在纳米晶粒的金刚石,并且薄膜的主要成分为金刚石.用AFM测得薄膜表面的粗糙度Rms＜80m,STM观测晶粒的平均尺寸在10～20m之间.研究结果表明,用MPECVD方法,利用氢气和甲醇的混合气体是制备纳米晶粒金刚石膜的一种理想方法.
关键词:纳米晶粒; 金刚石膜; 微波; 化学气相沉积; nanocrystalline; diamond films; microwave; chemical vapor deposition;
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