朱海丰, 王艳坤, 丁文明, 梁林达

(1. 中国石油大学(华东) 理学院, 山东 青岛 266580) (2. 中国石油大学(华东) 材料科学与工程学院, 山东 青岛 266580)

金刚石是自然界最坚硬的材料之一，具有高硬度、高耐磨性、极强的化学稳定性等优点，在科学研究和工业领域具有广阔的应用前景[1]。但天然金刚石的稀有性导致其价格昂贵，人工制备金刚石的技术研究一直在不断发展中。近些年出现的化学气相沉积技术(CVD)是一个极具前景的研究热点。CVD法就是通过在高温下分解含碳物质，如丙酮，甲烷等，在特定的条件下，于衬底上沉积得到金刚石薄膜。CVD法制备得到的金刚石晶粒尺寸和晶体形状最接近于天然金刚石，且性能优良[2-4]。

目前，沉积金刚石薄膜的主流方法还有微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)[5]。其优越性在于利用微波能量激发反应气体，没有内部电极，等离子体密度高，电子动力学温度和密度也高[6-7]：一方面可避免放电污染；另一方面放电区集中而不扩展，输入高功率微波可获得大体积高密度的等离子体球，从而快速地沉积出高质量的金刚石薄膜[8]。

WENG等[9]采用MPCVD法在硅基板上沉积高质量且均匀的金刚石薄膜，并研究微波功率及氢气流量对薄膜的影响。GAUTAMA等[10]以液相微波等离子体化学气相法，将金刚石薄膜沉积到硅、铜及铁基板上，并分析碳扩散对其金刚石薄膜表面的影响。YANG等[11]通过无氢气气氛的新策略采用MPCVD法在硅基板上生长金刚石薄膜，对金刚石薄膜的表面粗糙度进行了研究，并探究金刚石薄膜的合成机理。……