田宇迪
,
汪建华
,
胡晖
,
翁俊
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2014.05.006
通过对实验室自主研发的10 kW新型微波等离子体装置基片台的改进,获得了更高的基片温度,更长的保温时间以及更均匀的基片温度.用直径为80 mm的硅片在改进后的基片台上用MPCVD法沉积大面积金刚石膜.在微波功率为5 kW,沉积气压为5.6 kPa环境下基片中心获得900℃的基片温度,沉积时间8h.实验后对硅片中央区域,距离中心20 mm区域,距离基片中心35 mm区域进行对比分析,通过SEM显示三个区域金刚石膜的表面形貌差异很小,通过拉曼光谱观察到在1 332 cm-1处代表金刚石相的特征峰无明显的变化从而确定可金刚石膜在质量上的均匀性,最后对金刚石的厚度表征发现所观察的区域内膜厚变化保持在0.2～0.4 μm之间且金刚石呈现柱状生长模式.
关键词:
基片台改进
,
大面积金刚石膜
,
MPCVD
,
金刚石薄膜均匀性
满卫东
,
翁俊
,
吴宇琼
,
吕继磊
,
董维
,
汪建华
人工晶体学报
本研究在自制的5 kW大功率MPCVD装置中,利用边缘效应成功的在基片边缘处以50μm/h的沉积速率沉积出品粒尺寸达500 μm左右的大颗粒金刚石并以70μm/h沉积速率同质外延修复长大了一颗天然的单晶金刚石.在实验中,利用SEM和Raman光谱对基片边缘区域和中央区域所沉积的金刚石颗粒进行了表征.结果表明,边缘处沉积的金刚石颗粒与中央区域沉积的金刚石颗粒相比,具有更大的晶粒尺寸和更好的质量.通过仔细观察实验条件,对边缘效应产生的原因进行了分析,发现由于基片边缘放电,使得基片表面的电场强度和温度分布发生变化,从而导致基片边缘区域的等离子体密度和温度高于中央区域,高等离子体密度和温度的综合作用是使得在基片边缘能以较高的沉积速率沉积出大尺寸金刚石颗粒的主要原因.
关键词:
MPCVD
,
边缘效应
,
大颗粒金刚石
熊礼威
,
汪建华
,
满卫东
,
刘长林
,
翁俊
材料导报
金刚石具有一系列优异的物理化学性能,特别是独特的电学和热学性能,使其在半导体领域具有极佳的应用前景.通过详细评述金刚石的各种性能,以及与其他半导体材料的性能比较,提出了金刚石在半导体器件应用领域的优势.详细介绍了金刚石半导体掺杂以及金刚石半导体器件的种类和应用,并在此基础上展望了金刚石在半导体领域的应用.
关键词:
金刚石
,
半导体
,
掺杂
吕琳
,
汪建华
,
翁俊
,
张莹
,
崔晓慧
人工晶体学报
采用微波等离子体化学气相沉积法,以甲烷和氮气为气源,通过改变反应气体中氢气的浓度,在硅衬底上沉积出掺杂氮的超纳米金刚石膜.并利用扫描电子显微镜,拉曼光谱仪,X射线衍射仪,霍尔效应测试仪分别对掺杂氮的超纳米金刚石膜的表面形貌,组成结构及导电性能进行了进行表征,重点研究了氢气浓度对薄膜特性的影响.结果表明:随着氢气浓度的增加,薄膜的晶粒尺寸逐渐增大;薄膜的质量提高,且由G峰漂移引起的压应力逐渐减小;薄膜导电性变差.
关键词:
超纳米金刚石
,
氢气浓度
,
微波等离子体化学气相沉积
,
导电性
