名稱 | 一種硅基納米金剛石薄膜的制備方法 | ||
申請?zhí)?/strong> | 201210064534 | 申請日 | 2012年3月13日 |
公開號 | 102605345A | 公開日 | 2012年7月25日 |
代理機(jī)構(gòu) | 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司( 12002 ) | 代理人 | 侯力 |
申請人 | 天津理工大學(xué) | 地址 | 天津市西青區(qū)賓水西道391號天津理工大學(xué)主校區(qū)科技處 |
發(fā)明人 | 朱寧 張聰聰 戴偉 曲長慶 吳小國 尹振超 | 主分類號 | C23C 16/44 |
國家/省市 | 中國天津( 12 ) | 分類號 | C23C 16/44 C23C 16/27 |
摘要 | 一種硅基納米金剛石薄膜的制備方法,采用直流等離子噴射CVD制備,步驟如下:1)刻制圓柱體型石墨基臺,并在其上表面中心刻出圓形凹槽;2)用金剛石微粉在硅片表面產(chǎn)生劃傷和缺陷;3)在真空條件下通入反應(yīng)氣體在硅片上沉積納米金剛石薄膜,沉積過程包括形核和生長并采用不同的工藝參數(shù);4)緩慢降至常溫即可。本發(fā)明的優(yōu)點是:該制備方法將硅片置于石墨基臺的圓形凹槽內(nèi),通過對溫度場的模擬,有效地降低了硅片沉底的表面溫度,通過控制沉積參數(shù)利用直流等離子噴射CVD制備的納米金剛石薄膜雜質(zhì)少、晶像一致、無缺陷,且生長速度較微波等離子CVD快、面積大,有利于大規(guī)模生產(chǎn)。 | ||
獨立權(quán)利要求 | 1.一種硅基納米金剛石薄膜的制備方法,其特征在于:采用直流等離子噴射CVD制備,步驟如下:1)刻制圓柱體型石墨基臺,并在其上表面中心刻出圓形凹槽;2)用金剛石微粉在硅片表面產(chǎn)生劃傷和缺陷;3)將處理后的硅片放置在上述石墨基臺的凹槽內(nèi),將石墨基臺置于CVD設(shè)備的銅基臺上,石墨基臺與噴射口距離40mm,將反應(yīng)室的壓強(qiáng)抽至-100以下,分別通入氫氣,氬氣,甲烷,其中氬氣作為電離氣體、甲烷作為碳源、氫氣作為氫源,在硅片上沉積納米金剛石薄膜,沉積過程包括形核過程和生長過程,形核過程的工藝參數(shù):氣體流量分別為氫氣6slm(標(biāo)準(zhǔn)升/分鐘)、氬氣4slm、甲烷100sccm(標(biāo)況毫升/分鐘)、腔壓5000Pa、弧電壓110v、弧電流90A、基片溫度900℃、保溫時間為10min,然后轉(zhuǎn)入生長過程,生長過程的工藝參數(shù):氣體流量分別為氫氣6slm、氬氣2slm、甲烷60sccm、腔壓5000Pa、弧電壓110v、弧電流90A、基片溫度1000℃、保溫時間為50min;4)將上述硅片降至常溫,先后關(guān)閉甲烷,氫氣,最后逐漸關(guān)閉氬氣,整個降溫過程持續(xù)5min,即可制得硅基納米金剛石薄膜。 |
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