在沉積速度過快時,膜的表面不平整,就會大大降低膜的致密度。
看到這,陳舟古怪的笑了笑:“看來,太快了也不好……”
但是整體來說,這種方法還是很有研究潛力的。
陳舟在草稿紙上做著記錄,并把自己的想法記在一旁。
把DAPCVD法的相關文獻看完后,陳舟右手滑動鼠標,點開了一個新的PDF文件。
最后一個制備方法。
微波等離子體CVD法,也就是MPCVD法。
是四十三所所采用的的方法。
也是陳舟查這么文獻的目的。
和DAPCVD法被報道的時間,僅相隔一年。
這也是目前用于沉積金剛石薄膜最為廣泛的方法。
這種方法最先是通過一種軸向的天線耦合器,將2~5W的矩形微波進行導轉換,在大氣壓下形成等離子體。
而高壓等離子體就會由耦合器的“針孔”處噴射到水冷的樣品臺上,繼而形成金剛石薄膜。
和DAPCVD法使用的氣源相同,主要是氬氣,反應氣體是甲烷和氫氣。
現如今,這種方法已經形成了多種形式。
不過不管是按真空室的形成來分的石英管式、石英鐘罩式和帶有微波窗的金屬腔體式,還是按微波與等離子體的耦合方式來分的表面波耦合式、直接耦合式和天線耦合式。
它們的沉積速率,都是和微波功率有關的。
舉個例子,用5kW微波功率的MPCVD法,可以以10μm/h的速率沉積工具級金剛石薄膜,以8μm/h的速率沉積熱沉級金剛石薄膜,以3μm/h的速率沉積光學級金剛石薄膜。
而用10kW微波功率的時候,他的沉積速率可以達到25μm/h。
也就是說,通過增大微波功率,可以提高金剛石薄膜的沉積速率。
除此之外,金剛石薄膜的沉積速率還和氣體壓力有關。
在高微波功率,高的甲烷與氫氣體積流量比,160Torr氣體壓力下,可以制備出150μm/h的多晶金剛石薄膜。
如果在同等條件下,將壓力提高至310Torr下,可以制備出165μm/h的單晶金剛石薄膜。
“氣體壓力……”
“微波功率……”
陳舟在草稿紙上寫下這兩個詞匯。
拿筆點了兩下,隨手便劃了兩個圈。
這是重點。
放下筆,陳舟滑動鼠標,繼續看文獻的內容。
MPCVD法之所以會成為最廣泛的方法,是因為這種方法比DAPCVD法制備的金剛石薄膜質量更好。
很好的解決了膜的致密度不高的問題同時,還可以產生大體積的金剛石薄膜。
此外,這種方法還能在曲面或者復雜表面上進行金剛石薄膜的沉積。
而且MPCVD法無內部電極,可以避免電極放電污染和電極腐蝕。
可以說是滿足了制備高質量金剛石薄膜的條件。
但是,就像四十三所實驗室的裝置一樣,MPCVD法的沉積速率是硬傷。
看完了這篇詳細介紹MPCVD法的文獻后,陳舟不禁想到。
“如果有DAPCVD法一半的速度,再加上MPCVD法的制備質量,那這事不就成了嗎?”