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高品质金刚石膜微波等离子体CVD技术的发展现状

2012-01-19唐伟忠于盛旺范朋伟李义锋苏静杰刘艳青

中国材料进展 2012年8期

唐伟忠,于盛旺,范朋伟,李义锋,苏静杰,刘艳青

(北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083)

高品质金刚石膜微波等离子体CVD技术的发展现状

唐伟忠,于盛旺,范朋伟,李义锋,苏静杰,刘艳青

(北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083)

金刚石膜拥有许多优异的性能。在制备金刚石膜的各种方法之中,高功率微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法因其产生的等离子体密度高,同时金刚石膜沉积过程的可控性和洁净性好,因而一直是制备高品质金刚石膜的首选方法。在世界范围内,美、英、德、日、法等先进国家均已掌握了以高功率MPCVD法沉积高品质金刚石膜的技术。但在我国国内,高功率MPCVD装备落后一直是困扰我国高品质金刚石膜制备技术发展的主要障碍。首先综述国际上高功率MPCVD装备和高品质金刚石膜制备技术的发展现状,包括各种高功率MPCVD装置的特点。其后,回顾了我国金刚石膜MPCVD技术的发展历史,并介绍北京科技大学近年来在发展高功率MPCVD装备和高品质金刚石膜制备技术方面取得的新进展。

MPCVD金刚石膜沉积技术;高品质金刚石膜

1 前言

由于金刚石膜同时拥有许多优异的性能,如极高的硬度和弹性模量、极高的室温热导率、相对宽的禁带和电磁波透过范围、极佳的介电和绝缘性能、优异的半导体性能、良好的化学稳定性、极高的抗辐射阈值等,因而是众多传统及高技术领域中迫切需要的一种新材料[1]。

在目前多种可用于制备金刚石膜的方法之中,微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法由于其产生的等离子体密度高,金刚石膜沉积过程的洁净性和可控性好,因而一直是制备高品质金刚石膜的首选方法。……

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