CAJ | 학술논문

为了在低温衬底(＜ 500℃)上制备出高品质纳米金刚石薄膜,使用辉光等离子体辅助热丝化学气相沉积法,用甲烷、高纯氢为源气体,P型Si (100)为衬底材料,在低温条件下合成了纳米金刚石薄膜,利用Langmuir探针对合成过程进行了实时原位诊断,研究了电子温度Te和电子密度ne的空间变化规律,探讨薄膜生长机理.对所合成的样品,利用扫描电子显微镜、Raman光谱仪、X射线衍射进行了分析.结果表明,实验所得样品为高品质、结晶完善、表面光滑的纳米金刚石薄膜,SEM形貌表明薄膜中晶粒的粒度为40～90 nm,Raman光谱在1331.5 cm-1处出现了金刚石的(111)特征声子峰.XRD谱在2θ =43.90、75.30处出现了金刚石的(111)、(220)特征衍射峰.实验得出了低温合成纳米金刚石薄膜的最佳工艺条件:①甲烷体积百分比浓度为0.6％；②反应室气压为5 kPa；③气体流量在1100～1300 mL/min范围内成核密度较高,并以(100)、(111)面为主,晶粒的平均粒度小于100 nm；在流量为1300 mL/min时,晶粒的生长表现为一定的定向生长.
위료재저온츤저(＜ 500℃)상제비출고품질납미금강석박막,사용휘광등리자체보조열사화학기상침적법,용갑완、고순경위원기체,P형Si (100)위츤저재료,재저온조건하합성료납미금강석박막,이용Langmuir탐침대합성과정진행료실시원위진단,연구료전자온도Te화전자밀도ne적공간변화규률,탐토박막생장궤리.대소합성적양품,이용소묘전자현미경、Raman광보의、X사선연사진행료분석.결과표명,실험소득양품위고품질、결정완선、표면광활적납미금강석박막,SEM형모표명박막중정립적립도위40～90 nm,Raman광보재1331.5 cm-1처출현료금강석적(111)특정성자봉.XRD보재2θ =43.90、75.30처출현료금강석적(111)、(220)특정연사봉.실험득출료저온합성납미금강석박막적최가공예조건:①갑완체적백분비농도위0.6％；②반응실기압위5 kPa；③기체류량재1100～1300 mL/min범위내성핵밀도교고,병이(100)、(111)면위주,정립적평균립도소우100 nm；재류량위1300 mL/min시,정립적생장표현위일정적정향생장.