吕反修

(北京科技大学材料学院,北京100083)

我国直流电弧等离子体喷射金刚石膜制备技术历史、现状与趋势①

吕反修

(北京科技大学材料学院,北京100083)

在热丝CVD(HFCVD),微波等离子体CVD(MWCVD),直流电弧等离子体喷射(DC Arc Plasma Jet)和燃烧火焰沉积(Flame Deposition)四种应用最广泛的金刚石膜制备方法中,DC Arc Plasma Jet被认为是最有工业化应用前景的技术。在我国863计划的大力支持下,北京科技大学和河北省科学院紧密合作,采用具有我国独立知识产权和特色的磁控长通道旋转电弧等离子体炬和半封闭式气体循环技术,于1995年底研制成功了100千瓦级高功率DC Arc Plasma Jet金刚石膜沉积系统。目前的技术水平已可制备和工业化生产包括工具级,热沉级和光学级大面积高质量金刚石自支撑膜,并已在国内外市场销售。文章对我国DC Arc Plasma Jet技术的历史、现状和发展趋势进行了综述。

高功率直流电弧等离子体喷射;金刚石膜;产业化;综述

1 前言

众所周知,在热丝(Hot filament)CVD、微波等离子体(Microwave plasma)CVD、直流电弧等离子体喷射(DC Arc Plasma Jet)和燃烧火焰沉积(Flame deposition)四种应用最广泛的金刚石膜制备技术之中,直流电弧等离子体喷射技术由于沉积速率高,金刚石膜质量好,制备成本低,因此被认为是最具产业化前景的金刚石膜制备技术[1]。但是,由于早期的DC Arc Plasma Jet大都沿用高功率工业等离子体炬设计,采用了超音速等离子体炬,尽管金刚石膜生长速率早在1990年就曾达到创纪录的930mm/h[2](这个记录至今仍然没有人打破),但沉积面积很小(约1cm2),均匀性很差,没有任何实用性意义。

为了尽可能扩大DC Arc Plasma的金刚石沉积面积和改善沉积均匀性,在全球范围内曾经有许多研究人员为此付出过巨大的努力。曾经尝试过的技术方案包括:在低压下扩展超音速射流[3,4];设计多等离子体炬系统[5],或多阴极系统[6];旋转衬底[7];等离子体炬相对于衬底作扫描运动[8];衬底相对于等离子体炬扫描运动(设计X-Y样品台)[9]等方法,但仅仅取得非常有限的效果。直到21世纪初,这一技术并未在工业界得到广泛应用。唯一值得一提的是Norton公司曾利用高功率DC Arc Plasma Jet技术制备大面积高质量金刚石自支撑膜[10,11],但他们从未在任何场合透露过任何有关技术细节,而且Norton公司也早在上世纪末宣布倒闭破产。

北京科技大学和河北省科学院从1992年起就开始紧密合作进行DC Arc Plasma Jet金刚石膜沉积技术的研发,在我国863计划的大力支持下,成功地研发了一种基于长通道直流旋转电弧等离子体炬(中国发明专利)和半封闭式气体循环技术的高功率DC Arc Plasma Jet CVD金刚石膜沉积系统。经过20余年来坚持不懈的努力,目前已形成100千瓦级研究型,30千瓦级研究、生产两用型,30千瓦级生产型和20千瓦级研究型(直喷式,气体不循环)的DC Arc Plasma Jet设备系列。已能制备包括工具级、热沉级和光学级金刚石自支撑膜,最大均匀沉积面积达Φ120mm,最大厚度超过2mm,最高热导率20W/ cm.K。已形成年产1200万立方毫米以上金刚石自支撑膜产品的生产能力,已成为我国目前CVD金刚石自支撑膜生产的两大主力之一(另一主力为热丝CVD技术),产品大部分销往国外。

值此中国超硬材料诞生50周年纪念之际,本文旨在对我国直流电弧等离子体喷射(DC Arc Plasma Jet)发展的历史、现状和趋势进行回顾、评述和展望。

2 100千瓦级DC Arc Plasma Jet研制

DC Arc Plasma Jet从原理上来说,非常简单,只要在杆状阴极(通常采用钨)和筒状阳极(通常用铜)之间施加一个直流电压,引燃电弧,让通过筒状阳极的Ar-H2-CH4混合气体迅速被加热到高温,从阳极喷口高速喷射而出就行了[2]。但要实现大面积金刚石膜高速率、高质量、均匀沉积却非常困难。这是因为电弧等离子体弧柱截面温度分布是典型的高斯分布,其本质就是不均匀的。而且碳源气体的引入问题更大,如果在靠近阴极组件区域位置引入,则将由于高温高速气流的“逆向抽吸”(泵浦作用)而进入阴极区域,导致阴极钨杆的碳化,严重影响电弧放电的稳定性。而如果在靠近阳极喷口位置引入,则根本不可能和高温高速等离子体射流自动混合,反而会对热气流形成一种压缩作用(冷气流压缩)。然而,如图1 (a)所示,如果让电弧弧根在阳极喷口位置旋转,那么就会形成一道“火墙”,迅速加热从阳极喷口喷射而出的气体,同时旋转的电弧起了“搅拌器”的作用,从而可保证大面积衬底上方的温度和气体成分的均匀性。图1(b)为典型的旋转电弧照片,由于电弧弧根的旋转,形成了一个“W”型电弧。北京科技大学和河北省科学院从1992年起就紧密合作,在863计划“八五”重大关键技术项目支持下,采用了基于上述原理的“磁控长通道旋转电弧等离子体炬”技术和半封闭式气体循环技术[12-14],经过一年半左右的艰苦努力,在1995年底建成了100千瓦级高功率DC Arc Plasma JetCVD金刚石膜沉积原型系统。该设备完全达到了863计划重大关键项目规定的技术指标,均匀沉积面积Φ110mm(要求Φ100mm),沉积速率30～40mm/h(要求大于20mm/h)。

此后的10年时间,经过北京科大和河北省科学院两个单位的持续不断的努力,终于解决了气体循环系统带来的严重杂质污染问题,并在此基础上优化了金刚石膜的沉积工艺。与此同时,100千瓦级DC Arc Plasma Jet原型设备也逐渐演化为:100千瓦级研究型设备(图2(a)),30千瓦级研究、生产两用型(图2(b))设备,30千瓦级生产型(图5)与20千瓦级直喷式(图2(c))等系列化的设备。其中30千瓦级设备由于功率水平适中,设备成本不高,稳定性较好等原因在国内得到广泛应用。目前至少已有接近50台套30千瓦级DC Arc Plasma Jet设备在国内运行。

图1 旋转电弧等离子体炬示意图Fig.1 Diagram of the rotating arc plasma flame

图2 目前在国内运行的研究型DC Arc Plasma Jet设备Fig.2 DC Arc Plasma Jet equipment concurrently used in China

3 现状

3.1 目前已经达到的水平

沉积面积:最大Φ120mm;沉积速率:10～30mm/h;最大厚度:3mm;Raman半高宽:2.6cm-1(光学级);氮含量:1.6ppm(光学级);8～12mm透过率:70.6%(光学级,Φ60x0.6mm窗口样品);热导率:12～20W/cm.K(热沉级和光学级);Tand:1. 6x10-4(35GHz);断裂强度:≧300MPa;断裂韧度:6～10 MPam1/2;砂蚀速率:1.6×10-3mg/g(180目SiC沙粒,134m/s);激光损伤阈值:6～7J/cm2(YAG脉冲激光),1.15～2.26MW/cm2(CO2连续激光);抗氧化性能:800℃,3分钟,8～12mm透过率下降小于3%,施加Y2O3防护涂层可将短时使用温度提高到900℃以上;抗热震性能:瞬时温差1300℃不炸裂。已可满足许多重要高新技术应用要求。典型样品和相应光学性能数据见图3和图4。

图3 用100千瓦级DC Arc Plasma Jet CVD制备的金刚石自支撑膜.左:Φ120mm,工具级,右:Φ60mm,光学级(未抛光)Fig.3 Free-standing diamond films produced by the 100k W DC Arc Plasma Jet.Left:Φ120mm,tool quality; Right:Φ60mm,optical quality(unpolished)

图4 Φ60mm双面抛光金刚石光学级金刚石自支撑膜窗口(上)和红外透射谱(下)Fig.4 Double-sided polished 60mm optical quality diamond film window(Left)and the infrared transmission spectrum(Right)

3.2 产业化应用

DC Arc Plasma Jet的产业化始于2002年后,因国内CVD金刚石膜研究处于低谷,国家项目资金不足以维持北科大和河北省科学院两个单位课题组的日常运转,于是就把河北省科学院逼向了市场。2006年以后,针对工具应用研发出了高强度(大于600MPa),高磨耗比(50万以上)的工具级金刚石自支撑膜产品。由于抛光的金刚石自支撑膜呈棕色半透明,因此被国外称作“Brown Diamond”(棕色金刚石),在欧美市场很受欢迎。2009年,北京科大和河北省科学院联合成立了河北普莱斯曼金刚石科技有限公司(北京科大占16.7%股份)。从2009年至2013年的3年半时间内,产值从不到1000万飙升到2013年的3000万,目前已有40多台套30千瓦级生产型设备在运转(图5),产能已超过1200万立方毫米/年,已成为国内外重要高质量金刚石自支撑膜(包括工具级,热沉级和光学级)的供应商之一。

图5 河北普莱斯曼公司金刚石自支撑膜生产线上的30千瓦级生产型DC Arc Plasma Jet设备Fig.5 A 30k W DC Arc Plasma Jet equipment in the free-standing diamond film production lines in Hebei Plasma Diamond Ltd

3.4 DC Arc Plasma Jet技术的定位

本文介绍的磁控长通道旋转电弧与气体循环DC Arc Plasma Jet技术的优势在于金刚石自支撑膜(厚膜)的制备,且可以兼顾高沉积速率和高质量,低成本,以及大面积。但也存在技术复杂,设备投资较大,工艺参数相互关联,控制和操作不易的缺点。

与热丝CVD技术相比,热丝CVD仍然具有设备投资低,工艺简单,可操作性好,成本低,沉积面积可以非常大的优点。尽管在金刚石膜质量和沉积速率等方面比不上DC Arc Plasma Jet,但在金刚石薄膜涂层,特别是工具和电化学应用方面,具有非常明显的优势。即使在金刚石自支撑膜制备和生产领域,热丝CVD产品由于价格低廉,在低端性能产品应用领域仍有一定的市场优势。

与微波等离子体CVD技术相比,尽管本文介绍的DC Arc Plasma Jet已能制备高热导率热沉级和光学级金刚石自支撑膜,且质量接近天然IIa型宝石级金刚石单晶,但与微波等离子体CVD制备的光学级和电子级(探测器级)金刚石膜相比仍有一定距离。主要原因在于气体循环,无论如何改进,始终还会造成杂质在金刚石膜中的积累。目前我们达到的最低杂质水平在1.6×10-6左右,而E6公司的电子级(探测器级)金刚石自支撑膜杂质在×10-9量级(最低可达数十×10-9)。如果气体不循环,也许还有可能达到×10-6以下(如数百×10-9)水平。但如果气体真的不循环,不仅制备成本飙升,而且气体的输运和储存都是一个大问题。由于杂质水平的差异,采用DC Arc Plasma Jet制备的光学级金刚石自支撑膜仅在部分可见区域(500～800nm,绿-黄-红)和红外区域可与微波等离子体CVD技术相比,但在紫外至蓝光区域(200nm～500nm)还是存在比较明显的差距。

4 趋势

4.1 高技术应用

4.1.1 光学窗口

近年来,高速(超音速和超高音速)飞行器越来越受到重视。由于高速飞行产生的气动加热引起的热震(Thermal Shock)以及由于尘埃和雨滴可能造成的“砂蚀”和“雨蚀”,传统的红外光学材料,如ZnS、蓝宝石(Al2O3)、尖晶石、Ge、Si等都无法满足需要。光学级金刚石自支撑膜由于具有极高热导率、极低热膨胀系数、极高硬度和弹性模量、很高的强度、极佳光学性能和化学稳定性,已经成为唯一的选择。目前国内有关应用部门已经提出具体的应用需求。但由于要求的尺寸和厚度很大,形状复杂(球罩),对于制备和加工都是一个严峻的挑战。目前的100千瓦级DC Arc Plasma Jet已经基本具备制备大尺寸光学级金刚石平板窗口和大口径球罩的能力,正在努力尽快满足国内有关应用部门的需求。

此外,光学级金刚石自支撑膜在高功率CO2激光窗口和高功率微波窗口也有很好的应用前景。

4.1.2 热学/电子学应用

金刚石具有最高热导率(是铜的5倍),极低热膨胀系数和极高电阻率的性能组合,因此是性能最高的热沉(散热)材料。作为高功率、高频率电子/光电子器件和系统的热沉(热管理)具有非常好的应用前景。在技术上早已没有太大困难,大规模工业化应用的障碍主要是生产成本太高。因此只宜应用于国防或国家重点科学技术工程领域。DC Arc Plasma Jet由于生长速率和质量都比较高,因此在热学应用领域具有很大的优势。目前正在开展DC Arc Plasma Jet制备的高热导率金刚石自支撑膜用于高功率行波管的关键元件研制和空间高功率电子/光电子系统的散热(热管理)的可行性研究。

4.1.3 金刚石半导体器件

金刚石是最优秀的宽禁带高温半导体材料,但由于大面积异质外延技术至今未获突破性进展,以及金刚石n-型掺杂至今仍不尽人意等原因,金刚石高温半导体的研究进展让人失望。但国内外均未放弃努力。最近,北京科技大学和电子集团13所合作,采用氢终端DC Arc Plasma Jet金刚石自支撑膜基片,成功研制了场效应晶体管器件,获得截止频率为11GHz,最高振荡频率为13GHz的频率特性,该指标是目前国内报道的最高值[15],显示了DC Arc Plasma Jet高质量金刚石膜在半导体器件研制方面的前景,但与实际应用仍有一定距离。目前仍在继续努力之中。

4.1.4 高性能粒子探测器

金刚石具有大禁带宽度(5.45e V)、低原子序数、高热导率、高破坏场强和良好化学惰性的优异性能组合,因此是制作高性能(暗电流极低,灵敏度高,极端抗辐射损伤,长寿命)辐射(粒子)探测器的最理想材料。在国外已用于裂变和聚变反应堆(托卡马克)、激光点火工程(模拟核试验)、外太空探测和著名的欧洲强子对撞机。国外高性能探测器所需的高质量金刚石膜(探测器级)都是用微波等离子体CVD方法制备的。但由于我国的微波技术一直比较落后,因此直到目前为止,国内仍然是DC Arc Plasma Jet的光学级金刚石自支撑膜制作的粒子探测器保持着性能记录(暗电流小于1n A,探测效率70%,电荷收集距离12mm[16]。但与国外水平相比差距甚大。

4.2 CVD金刚石单晶

大尺寸CVD金刚石单晶是近年来在CVD金刚石膜研究领域所取得的重要进展之一,在超精密加工,高性能探测器/传感器、金刚石高温半导体器件、超高压物理实验、光学窗口、以及高仿钻戒等应用领域有着十分诱人的前景[17]。但迄今为止几乎所有有关的研究报道,都是采用微波等离子体CVD在高压力(20～40kPa,甚至更高)下进行的。这是因为在高压力下,微波等离子体球急剧收缩,功率密度大幅度升高,从而有可能提供金刚石单晶外延生长所要求的极高原子氢浓度的缘故。

由于电弧等离子体的高温(在阳极喷口处的温度约6000K)同样也能产生极高的原子氢浓度,而且在本文介绍的旋转电弧DC Arc Plasma Jet的情况下,即使在3～5k Pa的较低压力下,也能在很大面积上提供极高浓度的原子氢。因此,完全有理由相信采用旋转电弧DC Arc Plasma Jet同样也能制备出大尺寸、高质量的CVD金刚石单晶。

这一猜想已经为我们最近的研究结果所证实。我们采用本文图2(b)所示的30千瓦级研究型设备(电弧旋转,气体循环)和图2(c)所示的20千瓦级直喷式(气体不循环)设备,都制备出了大尺寸高质量金刚石单晶。图6所示为采用30千瓦级设备制备的大尺寸金刚石单晶样品,抛光后的尺寸为7.5mm×7.5mm×1.03mm,重1.014克拉。Raman半高宽为1.8cm-1,金刚石(400)衍射峰摇摆曲线半高宽9.8弧秒(0.2°)[18]。激光切割的小样经国内珠宝商鉴定色度为G级,净度为VS1,达到中高档钻戒的成色,因有可能实现金刚石单晶批量生长[18],初步显示了良好市场应用前景。

图6 采用30kW级DC Arc Plasma Jet制备的CVD金刚石单晶片(a)未抛光,(b)初步抛光后(7.5mm×7.5mm×1.03mm,重1.014克拉),在抛光过程中出现裂纹;(c)激光切割的小片样品Fig.6 CVD mono-crystal diamond plate produced by the 30k W DC Arc Plasma Jet.(a)unpolished;(b)preliminarily polished (7.5mm×7.5mm×1.03mm,1.014 carat),cracked during the polishing process;(c)laser cut small sample

图7 (a)为最近采用20千瓦级直喷式(气体不循环)生长的5mm×5mm×1.2mm双面抛光金刚石单晶实物照片(HPHT单晶衬底已分离),(b)为金刚石(400)衍射峰摇摆曲线,半高宽仅为0.01o。图8所示为该样品的紫外-可见(UV-VIS)透射谱(左图),以及与国外电子级(探测器级,杂质含量仅为数十10-9)金刚石自支撑膜(右图)的比较。可见除位于270nm位置的微弱吸收峰(来自杂质氮的吸收)外,两者几乎没有任何区别。从位于270nm的氮杂质峰高度估算的氮含量仅为1.1×10-6,离10-9量级已经不远了。这是因为在直喷式模式下,气体不循环,有效地避免了在气体循环过程中的杂质累积的结果。这一结果表明,采用直喷式设备有利于制备极高质量的CVD金刚石单晶,而采用在气体循环模式下工作的30千瓦级设备则有利于CVD金刚石单晶的批量化生产。相关的研究正在紧锣密鼓地进行之中。部分研究结果已经公开发表[18-20]。

图7 采用20千瓦级直喷式DC Arc Plasma Jet制备的金刚石单晶(a),及X-射线摇摆曲线(b)Fig.7 Diamond mono-crystal produced by the 20kW DC Arc Plasma Jet(left),and the X-Ray rocking curve(right)

图8 左:图7所示金刚石单晶的UV-VIS透射谱,图中黑色线条为HPHT衬底,红色为CVD金刚石单晶;右:从Diamond Materials网站下载的电子级(探测器级)金刚石膜的UV-VIS谱Fig.8 Left:UV-VIS spectrum of the diamond mono-crystal sample as shown in Fig.7,the black line represents the HPHT substrate and the red represents the CVD diamond mono-crystal;Right:UV-VIS spectrum of the electronic grade (probe grade)diamond films downloaded from the website of the Diamond Materials

4.3 市场

目前国内采用DC Arc Plasma Jet的金刚石膜生产技术的企业有5家。其中规模最大的是河北普莱斯曼金刚石科技有限公司。该公司2009年由河北省科学院与北京科技大学合作建立。在从2009年到2013年的三年半的时间内产值从不到1000万上升到3000万,年增长率超过40%。最初的产品几乎全部出口欧美,近年来国内的市场稳步上升,2013年国内市场已占总销售量的40%左右。另一个趋势是从几乎单一的工具级金刚石自支撑膜产品,逐渐转变为工具级,热沉级,光学级产品。在2013年,高热导率的热沉级金刚石膜产品销售占年总销售的14%左右,预示着金刚石膜高端市场的一个好苗头。但光学级金刚石膜的销售量仍然很小,仅限于国内外用户需要的试验样品。

DC Arc Plasma Jet技术生产的金刚石自支撑膜产品,目前已经占国内金刚石自支撑膜产品的主流。据我们所知,我国采用DC Arc Plasma Jet技术生产的高质量金刚石自支撑膜已经给国外知名厂商,如E6和SP3的工具级金刚石自支撑膜市场造成了不小的冲击。如果能够顺利实现采用DC Arc Plasma Jet进行大尺寸金刚石单晶的工业化规模生产,可能形成的市场规模,对国外市场的冲击将会更大。

4.4 挑战

近年来我国在微波等离子体CVD设备研制方面终于开始取得进展,相继研究成功了椭球腔和下进气锅盖式2.45GHz金刚石膜沉积设备,显著缩小了与国外先进水平的差距。此外,国内一些高校和研究单位纷纷引进了国外的高功率高压力微波等离子体CVD金刚石膜沉积设备。因此在高质量(光学级)金刚石膜制备方面已不再是DC Arc Plasma Jet一枝独秀的局面。可以预见,电子级(探测器级)金刚石膜也会很快在国内出现。而采用DC Arc Plasma Jet,在气体循环条件下基本上不可能制备电子级金刚石膜。采用直喷式(气体不循环)DC Arc Plasma Jet虽已逼近杂质水平1×10-6的界线,但要达到×10-9量级恐怕也不会那么容易。难以和高功率高压力微波等离子体CVD竞争。但由于红外光学窗口要求的尺寸一般都很大,形状往往很复杂(球罩),而且对杂质水平的要求没有电子级(探测器级)那样高,因此DC Arc Plasma Jet还会在光学窗口应用领域继续占有优势。

5 结语

本文比较详尽地总结了我国DC Arc Plasma Jet研究和应用的历史和现状,发展趋势和面临的挑战。

我国CVD金刚石膜研究是在863计划支持下起步和发展的,本文介绍的DC Arc Plasma Jet也不例外。虽然DC Arc Plasma Jet被普遍认为是在热丝CVD、微波等离子体CVD和燃烧火焰沉积等四种金刚石膜沉积和技术中最具市场应用前景,但早期基于工业等离子体炬技术的超音速等离子体炬由于沉积面积很小,均匀性很差,直到本世纪初也并未得到产业化应用。在我国863计划的大力支持下,北京科技大学和河北省科学院采用磁控长通道旋转电弧等离子体炬技术成功地解决了DC Arc Plasma Jet大面积、高速率、高质量金刚石膜沉积的技术难题,结合半封闭式气体循环技术在1995年底研制成功了具有我国独立知识产权和技术特色的100千瓦级高功率DC Arc Plasma Jet CVD金刚石膜沉积系统。经过两个单位十几年持续不断的努力,终于使这项技术得以不断完善,并形成了系列化的设备,在CVD金刚石膜研究和市场应用中已开始发挥重要作用。

金刚石膜的大面积、高质量、高速率沉积是DC Arc Plasma Jet技术的终极目标,目前这一目标已经基本上实现。目前采用旋转电弧气体循环高功率DC Arc Plasma Jet已能制备直径为Φ120mm、厚度超过2mm的高质量金刚石自支撑膜。旋转电弧气体循环DC Arc Plasma Jet金刚石自支撑膜的力学、热学、光学和介电性能与微波等离子体CVD金刚石膜大致相当,但在紫外光谱区域的光学性能明显不如微波等离子体CVD。这主要是采用了气体循环所导致的结果。DC Arc Plasma Jet已经成为金刚石自支撑膜产品的重要生产技术之一,目前的产品仍以工具级金刚石自支撑膜产品为主,热沉级和光学级金刚石自支撑膜产品也在逐步增加。在Φ60mm样品台上,以10～30mm/h的沉积速率外延生长大尺寸高质量金刚石单晶的研究结果展现了DC Arc Plasma Jet新的应用前景。DC Arc Plasma Jet制备的高质量金刚石自支撑膜在国内高新技术领域的应用研究也已拉开序幕。

DC Arc Plasma Jet的主要优势是大面积,高质量金刚石自支撑膜的高速沉积,因此,不可能包打天下。在金刚石膜薄膜涂层和低端工具级自支撑膜产品性价比方面不如热丝CVD,而在极高质量(电子级和探测器级)金刚石自支撑膜制备方面与微波技术相比也不具备优势。

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The history,Current Status and Trend of the DC Arc Plasma Jet Diamond Film Preparation Technique in China

LV Fan-xiu
(University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China)

Among the four most wildly used diamond film preparation techniques,namely Hot Filament CVD(HFCVD),Microwave Plasma CVD(MWCVD),DC Arc Plasma Jet and Flame Deposition,the DC Arc Plasma Jet is considered as the most promising technique for industrial application.With the support of the“863”program of Chinese government,a 100k W high power DC Arc Plasma Jet diamond film deposition system has been successfully developed in 1995 by joint effort of University of Science and Technology Beijing and Hebei Academy of Sciences.The techniques adopted by them are Magnetic Controlled Long Channel Rotating Arc Plasma Flame and Semi-enclosed Gas Cycle Technology,both of which have an independent intellectual property right in China.The current technique is adequate to support product preparation and industrial production of large size high quality free-standing diamond film including tool quality,heat sink quality and optical quality.The product has been traded both in the domestic and oversea market.This article summarizes the history,current status and trend of the DC Arc Plasma Jet technique in China.

high power DC Arc Plasma Jet;diamond film;industrialization;summarize

TQ164

A

1673-1433(2014)02-0018-08

2014-05-25

吕反修(1943-),男,教授,博导,长期从事人造金刚石膜及相关材料的研发工作。