MPCVD生长单晶金刚石及发射光谱分析

作者：吴超; 马志斌; 高攀; 黄宏伟; 付秋明; 王传新

来源：人工晶体学报, 2015, 44(10): 2734-2738.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2015.10.018

• 微波等离子体化学气相沉积
• 单晶金刚石
• 发射光谱
• 甲烷浓度

在微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)生长单晶金刚石过程中,测量了近衬底附近等离子体发射光谱(OES),研究了甲烷浓度对等离子体中基团谱峰强度的影响,分析了等离子体中基团谱峰相对强度与金刚石生长速率、质量的关系。利用激光拉曼光谱(Raman)和扫描电镜(SEM)对生长之后的单晶金刚石进行表征。结果表明:随着甲烷浓度的提高,Hα基团谱峰几乎不变,C2、Hβ、Hγ和CH基团谱峰强度均增加,而C2基团增加显著。同时,基团谱峰相对强度比值I(Hγ)/I(Hβ)、I(C2)/I(CH)和I(C2)/I(Hα)也都随着甲烷浓度的提高而增加。I(C2)/I(CH)比值的升高不利于单晶金刚石的生长。生长速率测试表明,单晶金刚石的生长速率随I(C2)/I(Hα)比值的增大而增加,当I(C2)/I(Hα)小于0.35时,生长速率呈现指数快速增加,超过这个值之后,增长趋势变缓,生长速率呈线性增加。

• 出版日期2015
• 单位武汉工程大学