钨丝到基体表面距离对HFCVD金刚石薄膜质量的影响

来源期刊：材料导报2013年第22期

论文作者：赵齐 代明江 韦春贝 邱万奇 侯惠君

文章页码：22 - 25

关键词：金刚石薄膜;铬过渡层;钨丝-基体表面距离;热丝化学气相沉积;

摘    要：以紫铜为基体,在紫铜上先采用磁控溅射技术镀一层金属铬,再以H2和CH4作为反应气体,采用热丝化学气相沉积法（HFCVD）在铬过渡层上合成金刚石薄膜。利用X射线衍射（XRD）、激光拉曼光谱（Raman）、扫描电镜（SEM）分析薄膜的结构、成分和表面形貌,采用洛式硬度计压痕试验测量了膜基结合力,研究了钨丝-基体表面距离对金刚石薄膜质量的影响。研究发现:当钨丝-基体表面距离在5⁹mm时,金刚石晶型很好,薄膜致密度较好,晶粒的平均尺寸为6⁷μm,薄膜内应力为-2.15GPa;当钨丝-基体表面距离在9¹5mm时,金刚石的晶型相对较好,但薄膜致密性不好,晶粒的平均尺寸为7⁸μm,薄膜内应力为-1.59GPa;当钨丝-基体表面距离大于15mm后,金刚石的晶型较差,不能形成连续的金刚石薄膜,晶粒的平均尺寸为5⁶μm,薄膜内应力约为0GPa;铬过渡层不能有效提高金刚石薄膜与铜基体的结合力。