微波增强等离子体化学气相沉积中功率‑气压‑温度耦合方法技术

微波增强等离子体化学气相沉积中功率‑气压‑温度耦合方法，它涉及微波增强等离子体化学气相沉积技术的改进方法。本发明专利技术要解决现有的MPCVD技术制备金刚石薄膜过程中，由于基体温度、功率密度和沉积气压对于制备出的金刚石薄膜质量影响大的问题。本发明专利技术方法为：步骤一、实验数据采集步骤；二、检测试样质量；步骤三、制备工艺参数关系拟合。本发明专利技术的方法可以提高单晶金刚石的生长质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波增强等离子体化学气相沉积技术的改进方法。
技术介绍
微波增强等离子体化学气相沉积技术（MPCVD)的原理是利用低温等离子体（即电 子温度远大于离子温度的非平衡等离子体）作为能量来源，并且利用微波对能量源进行增 强，将试件放于低气压的阴极上，利用辉光放电或其他发热体使试件升温至特定的温度，然 后通入适量的反应气体，气体通过一系列的化学反应，形成电子、正负离子、激发态原子、原 子以及自由基的混合态，进而在试件表面生成固态薄膜。它具有沉积温度低、速率快，膜基 结合强度好、无气体污染及电极腐蚀、电离分解程度高、等离子体密度高等优点，在制备金 刚石薄膜时，结晶度高、晶体缺陷少、表面平整，是制备高质量金刚石薄膜的理想方法。 MPCVD工艺参数之间都是相互联系、相互影响的。其中，基体温度、功率密度和沉积 气压对于金刚石薄膜的制备的影响较大，制备过程中单一变量的调整均会引起试样质量的 较大变化。 首先，根据CVD金刚石生长的原理，普遍认为一般的化学气相沉积发以甲烷和氢 气为混合气体制备金刚石时，机体温度都在700°C以上才能实现，但是过高的温度会导致过 快的生长速率，本文档来自技高网...

【技术保护点】
微波增强等离子体化学气相沉积中功率‑气压‑温度耦合方法，其特征在于它是按照以下步骤实现的：步骤一、采用MPCVD法制备单晶金刚石；步骤二、利用体式显微镜、Raman衍射仪和PL谱对步骤一制备的单晶金刚石进行质量检测；步骤三、采集制备质量合格单晶金刚石的MPCVD法中的功率、沉积气压和基体温度参数；步骤四、依据实验采集参数利用Origin软件结合下述公式对功率、沉积气压和机体温度参数进行耦合：ks＝0.5kgns[μ/mg]1/2；其中，ks、kg为基体和气相的反应速率，ns为对称系数，μ为总反应物的质量减小量，mg为被气体除去的样品质量；则(100)面的吉布斯自由能为：其中，CH3中为活性基，...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱嘉琦，高鸽，代兵，舒国阳，刘康，陈亚楠，赵继文，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23