黄宏伟，张田田，丁康俊，马志斌*，付秋明

1.武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北武汉 430074；2.等离子体化学与新材料湖北省重点实验室（武汉工程大学），湖北武汉 430074

MPCVD制备金刚石中的光谱分析

黄宏伟1，2，张田田1，2，丁康俊1，2，马志斌1，2*，付秋明1，2

1.武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北武汉 430074；2.等离子体化学与新材料湖北省重点实验室（武汉工程大学），湖北武汉 430074

在微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）多晶金刚石的过程中，利用发射光谱法（OES）诊断等离子体中活性基团的分布情况，研究了沉积气压、CH4体积分数以及气体流量对等离子体中基团谱峰强度的影响，讨论了相关基团与金刚石沉积速率和质量之间的关系.结果表明：在微波功率800W下，气压从12 kPa增加到16 kPa，等离子体中各基团浓度均显著增加，有利于提高金刚石的沉积速率.气压16 kPa、功率800 W时，CH4体积分数从2%增加到7%，C2基团峰值强度从12 600 cps增加到24 800 cps，而氢原子峰值强度从60 000 cps变为61 000 cps，导致C2基团与氢原子浓度比值从0.21增加到0.40，金刚石的沉积速率虽然提高，但沉积质量下降.当沉积气压和CH4体积分数分别从16 kPa、4%提高到18 kPa、6%时，C2基团峰值强度从28 000 cps增加到37 000 cps，同时保持了C2基团与氢原子浓度比值约0.28不变，既保证了金刚石沉积质量又显著提高了金刚石的沉积速率.等离子体体系中基团浓度基本不受气体流量变化的影响.

微波等离子体化学气相沉积；发射光谱；CH4体积分数；活性基团

在微波等离子体化学气相沉积法（m icrowave plasma chemical vapor deposition，MPCVD）沉积金刚石时，利用等离子体发射光谱在线诊断……